Somatostatin
Somatostatin, poznat i kao hormon inhibicije rasta (GHIH) ili nekoliko drugih imena, je peptidni hormon koji regulira endokrini sistem i izazina neurotransmisiju i ćelijsku proliferaciju preko interakcije sa G-protein spregnutim receptorima somatostatina i inhibicije otpuštanja brojnih sekundarnih hormona. Somatostatin koći djelovanje insulina i lučenje glukagona.[5]
Somatostatin ima dva aktivna oblika, nastala alternativnim cijepanjem jednog preproteina: jednog koji se sastoji od 14 aminokiselina (prikazan u infoboksu desno) i drugog koji se sastoji od 28 aminokiselina.[6][7]
Među kičmenjacima, postoji šest različitih somatostatinskig gena, označenih sa SS1, SS2, SS3, SS4, SS5 i SS6.[8] Riba zebra ima svih šest.[8] Šest različitih gena, zajedno s pet različitih receptora somatostatina, omogućavaju somatostatinu veliki raspon funkcija.[9] Ljudi imaju samo somatostatinski gen SST.[10][11][12]
Nomenklatura
urediSinononimi "somatostatina" uključuju:
- inhibirajući hormon koji inhibira hormon rasta (GHIH)
- hormon koji inhibira otpuštanje hormona rasta (GHRIH)
- faktor inhibicije oslobađanja somatotropina (SRIF)
- somatotropin release–inhibiting hormone (SRIH)
Sinteza
urediProbavni sistem
urediSomatostatin izlučuju delta ćelije na nekoliko mjesta u digestivnom sistemu, kao što su pilorični antrum, dvanaestpalačno crijevo i otočići gušterače.[13]
Somatostatin oslobođen u piloričnom antrumu putuje preko portnog venskog sistema do srca, a zatim ulazi u sistemsku cirkulaciju kako bi stigao do mjesta na kojima će izvršiti svoje inhibitorne efekte. Pored toga, oslobađanje somatostatina iz delta ćelija može djelovati i na parakrini način.[13]
U želucu, somatostatin djeluje direktno na parijetalne ćelije koje stvaraju kiselinu, putem G-protein spregnutog receptora (koji inhibira adenilat-ciklazu, antagonizirajući na taj način efikasan stimulativni efekat histamina) radi smanjenja lučenja kiseline.[13] Somatostatin can also indirectly decrease stomach acid production by preventing the release of other hormones, including gastrin and histamine which effectively slows down the digestive process.
Somatostatin takođe može posredno smanjiti proizvodnju želučane kiseline sprečavanjem oslobađanja drugih hormona, uključujući gastrin i histamin što efikasno usporava probavni proces.
Mozak
uredi |
 |
Somatostatin nastaju u neuroendokrinim neuronima ventromedijalnog jezgra hipotalamusa. Ovi neuroni projiciraju se u srednju eminenciju, gdje se somatostatin oslobađa iz neurosekretornih nervnih završetaka u hipotalamohipofiznom sistemu kroz aksone neurona. Somatostatin se zatim prenosi u prednji režanj hipofize, gdje inhibira izlučivanje hormona rasta iz somatotropnih ćelija. Somatostatinski neuroni u periventrikularnom jezgru imaju negativne povratne efekte hormona rasta na njegovo oslobađanje; somatostatinski neuroni reagiraju na visoke koncentracije hormona rasta i somatomedina, povećavajući oslobađanje somatostatina, tako smanjujući brzinu izlučivanja hormona rasta.
Somatostatin također proizvodi nekoliko drugih populacija koje se projiciraju centralno, tj. na druga područja mozga, a somatostatinski receptori se ispoljavaju na mnogim različitim mjestima u mozgu. Konkretno, populacije somatostatinskih neurona nastaju u arkuatnom jezgru i moždanom deblu u jezgru solitarnog trakta.
Funkcije
uredi
Somatostatin je klasificirvan kao inhibicijski hormon,[6] i induciran je niskim pH. Njegove akcije se šire na različite dijelove tijela. Otpuštanje somatostatina inhibira vagusni nerv.[14]
Prednji režanj hipofize
urediU prednjem režnju hipofize, efekti somatostatina su:
- Inhibiranje otpuštanja hormona rasta (GH)[15] (suprotstavljajući se taj način efektima oslobađajućeg hormona hormona rasta (GHRH);
- Inhibira oslobađanje hormona koji stimulira štitastu žlijezdu (GHRH);
- Inhibira lučenje of tireoid-stimulirajućeg hormona (TSH);[16]
- Inhibira djelovanje adenilil-ciklaze u parijetalnim ćelijama;
- Inhibira lučenje prolaktina (PRL)
Gastrointestinalni sistem
uredi- Somatostatin je homologan sa kortistatinom (vidi porodica somatostatina) i suzbija oslobađanje probavnih hormona;
- Smanjuje brzinu želučanog pražnjenja i smanjuje kontrakcije glatkih mišića i protok krvi unutar crijeva;[15]
- Suzbija oslobađanje hormona gušterače
- Potiskuje egzokrine aktivnostiu lučenju gušterače.
Sintetski nadomjesci
uredi- Oktreotid (robna marka Sandostatin, Novartis Pharmaceuticals) je oktapeptid koji farmakološki oponaša prirodni somatostatin, iako je snažniji inhibitor hormona rasta, glukagona i inzulina nego prirodni hormon i ima znatno duži poluživot (oko 90 minuta, u poređenju sa 2-3 minute za somatostatin). Pošto se slabo apsorbira iz crijeva, daje se parenteralno (supkutano, intramuskularno ili intravenski). Indicirano je za simptomatsko liječenje karcinoidni sindrom i akromegaliju. Također je pronađena povećana upotreba kod policističnih bolesti jetre i bubrega.
- Lanreotid (Somatuline, Ipsen Pharmaceuticals) je lijek koji se koristi u liječenju akromegalije i simptoma uzrokovanih neuroendokrinim tumorima, a ponajviše karcinoidnog sindroma. To je analog somatostatina, dugog djelovanja, poput oktreotida. Dostupan je u nekoliko zemalja, uključujući Ujedinjeno Kraljevstvo, Australiju i Kanadu, a američka Uprava za hranu i lijekove odobrila na prodaju 30. avgusta 2007.
- Pasireotid, prodaje se pod robnom markom Signifor, lijek sirota odobren u Sjedinjenim Državama i Europskoj uniji za liječenje Cushingove bolesti kod pacijenata koji nisu ili su podobni za hiruršku terapiju. Razvio ga je Novartis. Pasireotid je somatostatin analog sa 40-puta povećanim afinitetom prema somatostatinskom receptoru 5 u poređenju s drugim somatostatinskim analozima.
Evolucijska historija
urediKod kičmenjaka, otkriveno je šest somatostatinskih gena. Sadašnja predložena historija o tome kako su nastalo ovih šest gena temelji se na tri slučaja umnožavanja čitavog genoma koji su se dogodili u evoluciji kičmenjanjaka, zajedno s lokalnim kopiranjima kod riba Teleostea. Tiokom prvoga umnožavanja čitavog genoma (1R) gen za somatostatin je dupliran da bi se stvorili SS1 i SS2 . Ova dva gena umnožena su tokom drugog događaja umnožavanja cijelog genoma (2R), da bi stvorili četiri nova somatostatinska gena:SS1, SS2, SS3 i jedan gen koji je izgubljen tokom evolucije kičmenjaka. Tetrapoda su zadržale SS1 (također poznat kao SS-14 i SS-28) i SS2 (također poznat kao kortistatin), nakon razlaza loza u grupama Sarcopterygii i Actinopterygii. U teleostnih riba, SS1, SS2 i SS3 duplirani su tokom trećeg događaja umnožavanja čitavog genoma (3R) da bi se stvorili SS1, SS2, SS4, SS5 i dva gena koja su izgubljena tokom evolucije teleostea. SS1 i SS2 prošli su putem lokalnih kopija da bi stvorili SS6 i SS3'.[8]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000157005 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000004366 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "somatostatin". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2016. Web. 04 mag. 2016 <http://www.britannica.com/science/somatostatin>.
- ^ a b Costoff A. "Sect. 5, Ch. 4: Structure, Synthesis, and Secretion of Somatostatin". Endocrinology: The Endocrine Pancreas. Medical College of Georgia. str. 16. Arhivirano s originala, 5. 4. 2008. Pristupljeno 19. 2. 2008.
- ^ "somatostatin preproprotein [Homo sapiens]". NCBI Reference Sequence. National Center for Biotechnology Information Support Center (NCBI).
- ^ a b c Liu Y, Lu D, Zhang Y, Li S, Liu X, Lin H (septembar 2010). "The evolution of somatostatin in vertebrates". Gene. 463 (1–2): 21–8. doi:10.1016/j.gene.2010.04.016. PMID 20472043.
- ^ Gahete MD, Cordoba-Chacón J, Duran-Prado M, Malagón MM, Martinez-Fuentes AJ, Gracia-Navarro F, Luque RM, Castaño JP (juli 2010). "Somatostatin and its receptors from fish to mammals". Annals of the New York Academy of Sciences. 1200: 43–52. doi:10.1111/j.1749-6632.2010.05511.x. PMID 20633132.
- ^ "Entrez Gene: Somatostatin".
- ^ Shen LP, Pictet RL, Rutter WJ (august 1982). "Human somatostatin I: sequence of the cDNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 79 (15): 4575–9. doi:10.1073/pnas.79.15.4575. PMC 346717. PMID 6126875.
- ^ Shen LP, Rutter WJ (april 1984). "Sequence of the human somatostatin I gene". Science. 224 (4645): 168–71. doi:10.1126/science.6142531. PMID 6142531.
- ^ a b c Boron, Walter F.; Boulpaep, Emile L. (2012). Medical Physiology (2nd izd.). Philadelphia, PA: Elsevier. ISBN 9781437717532. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć) - ^ Holst JJ, Skak-Nielsen T, Orskov C, Seier-Poulsen S (august 1992). "Vagal control of the release of somatostatin, vasoactive intestinal polypeptide, gastrin-releasing peptide, and HCl from porcine non-antral stomach". Scandinavian Journal of Gastroenterology. 27 (8): 677–85. doi:10.3109/00365529209000139. PMID 1359631.
- ^ a b Bowen R (14. 12. 2002). "Somatostatin". Biomedical Hypertextbooks. Colorado State University. Arhivirano s originala, 22. 5. 2023. Pristupljeno 19. 2. 2008.
- ^ First Aid for the USMLE Step 1, 2010. Page 286.
- ^ a b Costoff A. "Sect. 5, Ch. 4: Structure, Synthesis, and Secretion of Somatostatin". Endocrinology: The Endocrine Pancreas. Medical College of Georgia. str. 17. Arhivirano s originala, 31. 3. 2008. Pristupljeno 19. 2. 2008.
- ^ van der Meulen T, Donaldson CJ, Cáceres E, Hunter AE, Cowing-Zitron C, Pound LD, Adams MW, Zembrzycki A, Grove KL, Huising MO (juli 2015). "Urocortin3 mediates somatostatin-dependent negative feedback control of insulin secretion". Nature Medicine. 21 (7): 769–76. doi:10.1038/nm.3872. PMC 4496282. PMID 26076035.
Dopunska literatura
uredi- Florio T, Schettini G (septembar 2001). "[Somatostatin and its receptors. Role in the control of cell proliferation]". Minerva Endocrinologica. 26 (3): 91–102. PMID 11753230.
- Yamada Y, Reisine T, Law SF, Ihara Y, Kubota A, Kagimoto S, Seino M, Seino Y, Bell GI, Seino S (decembar 1992). "Somatostatin receptors, an expanding gene family: cloning and functional characterization of human SSTR3, a protein coupled to adenylyl cyclase". Molecular Endocrinology. 6 (12): 2136–42. doi:10.1210/me.6.12.2136. PMID 1337145.
- Yamada Y, Post SR, Wang K, Tager HS, Bell GI, Seino S (januar 1992). "Cloning and functional characterization of a family of human and mouse somatostatin receptors expressed in brain, gastrointestinal tract, and kidney". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (1): 251–5. doi:10.1073/pnas.89.1.251. PMC 48214. PMID 1346068.
- Brazeau P, Vale W, Burgus R, Ling N, Butcher M, Rivier J, Guillemin R (januar 1973). "Hypothalamic polypeptide that inhibits the secretion of immunoreactive pituitary growth hormone". Science. 179 (4068): 77–9. doi:10.1126/science.179.4068.77. PMID 4682131.
- Shen LP, Pictet RL, Rutter WJ (august 1982). "Human somatostatin I: sequence of the cDNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 79 (15): 4575–9. doi:10.1073/pnas.79.15.4575. PMC 346717. PMID 6126875.
- Shen LP, Rutter WJ (april 1984). "Sequence of the human somatostatin I gene". Science. 224 (4645): 168–71. doi:10.1126/science.6142531. PMID 6142531.
- Montminy MR, Goodman RH, Horovitch SJ, Habener JF (juni 1984). "Primary structure of the gene encoding rat preprosomatostatin". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (11): 3337–40. doi:10.1073/pnas.81.11.3337. PMC 345502. PMID 6145156.
- Zabel BU, Naylor SL, Sakaguchi AY, Bell GI, Shows TB (novembar 1983). "High-resolution chromosomal localization of human genes for amylase, proopiomelanocortin, somatostatin, and a DNA fragment (D3S1) by in situ hybridization". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 80 (22): 6932–6. doi:10.1073/pnas.80.22.6932. PMC 390100. PMID 6196780.
- Panetta R, Greenwood MT, Warszynska A, Demchyshyn LL, Day R, Niznik HB, Srikant CB, Patel YC (mart 1994). "Molecular cloning, functional characterization, and chromosomal localization of a human somatostatin receptor (somatostatin receptor type 5) with preferential affinity for somatostatin-28". Molecular Pharmacology. 45 (3): 417–27. PMID 7908405.
- Demchyshyn LL, Srikant CB, Sunahara RK, Kent G, Seeman P, Van Tol HH, Panetta R, Patel YC, Niznik HB (juni 1993). "Cloning and expression of a human somatostatin-14-selective receptor variant (somatostatin receptor 4) located on chromosome 20". Molecular Pharmacology. 43 (6): 894–901. PMID 8100352.
- Kaupmann K, Bruns C, Hoyer D, Seuwen K, Lübbert H (septembar 1993). "Distribution and second messenger coupling of four somatostatin receptor subtypes expressed in brain". FEBS Letters. 331 (1–2): 53–9. doi:10.1016/0014-5793(93)80296-7. PMID 8405411.
- Aguila MC, Rodriguez AM, Aguila-Mansilla HN, Lee WT (maj 1996). "Somatostatin antisense oligodeoxynucleotide-mediated stimulation of lymphocyte proliferation in culture". Endocrinology. 137 (5): 1585–90. doi:10.1210/en.137.5.1585. PMID 8612489.
- Sharma K, Patel YC, Srikant CB (decembar 1996). "Subtype-selective induction of wild-type p53 and apoptosis, but not cell cycle arrest, by human somatostatin receptor 3". Molecular Endocrinology. 10 (12): 1688–96. doi:10.1210/me.10.12.1688. PMID 8961277.
- Dournaud P, Boudin H, Schonbrunn A, Tannenbaum GS, Beaudet A (februar 1998). "Interrelationships between somatostatin sst2A receptors and somatostatin-containing axons in rat brain: evidence for regulation of cell surface receptors by endogenous somatostatin". The Journal of Neuroscience. 18 (3): 1056–71. doi:10.1523/JNEUROSCI.18-03-01056.1998. PMC 6792775. PMID 9437026.
- Barnea A, Roberts J, Ho RH (januar 1999). "Evidence for a synergistic effect of the HIV-1 envelope protein gp120 and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) leading to enhanced expression of somatostatin neurons in aggregate cultures derived from the human fetal cortex". Brain Research. 815 (2): 349–57. doi:10.1016/S0006-8993(98)01098-1. PMID 9878821.
- Ferone D, van Hagen PM, van Koetsveld PM, Zuijderwijk J, Mooy DM, Lichtenauer-Kaligis EG, Colao A, Bogers AJ, Lombardi G, Lamberts SW, Hofland LJ (januar 1999). "In vitro characterization of somatostatin receptors in the human thymus and effects of somatostatin and octreotide on cultured thymic epithelial cells". Endocrinology. 140 (1): 373–80. doi:10.1210/en.140.1.373. PMID 9886848.
- Brakch N, Lazar N, Panchal M, Allemandou F, Boileau G, Cohen P, Rholam M (februar 2002). "The somatostatin-28(1-12)-NPAMAP sequence: an essential helical-promoting motif governing prosomatostatin processing at mono- and dibasic sites". Biochemistry. 41 (5): 1630–9. doi:10.1021/bi011928m. PMID 11814357.
- Oomen SP, van Hennik PB, Antonissen C, Lichtenauer-Kaligis EG, Hofland LJ, Lamberts SW, Löwenberg B, Touw IP (februar 2002). "Somatostatin is a selective chemoattractant for primitive (CD34(+)) hematopoietic progenitor cells". Experimental Hematology. 30 (2): 116–25. doi:10.1016/S0301-472X(01)00772-X. PMID 11823046.
- Simonetti M, Di BC (februar 2002). "Structural motifs in the maturation process of peptide hormones. The somatostatin precursor. I. A CD conformational study". Journal of Peptide Science. 8 (2): 66–79. doi:10.1002/psc.370. PMID 11860030.
Vanjski linkovi
uredi