Vazoaktivni crijevni peptid
Vazoaktivni crijevni peptid (VIP), poznat i kao vazoaktivni crijevni polipeptid je peptidni hormon, ligand klase II iz superporodice glukagon/sekretin, koji sadrži 28 aminokiselinskih ostataka. Proizvodi se u mnogim organima kičmenjaka, uključujući i čovjeka: crevima, gušterači i suprahijazmatskom jezgru hipotalamusa u mozgu. Kod ljudi, vazoaktivni crijevni peptid kodiran je genom VIP.[5][6][7]
Vrijeme poluraspada VIP proteina (T1/2) u krvi traje oko dva minuta.
Funkcija
urediU tijelu
urediVIP ima uticaja na nekoliko različitih dielova tiela:
- U sistemu organa za varenje, izgleda da VIP inducirs opuštanje glatkih mišića, stimulira izlučivanje vode u pankreasni sok i žuč, i izaziva inhibiciju izlučivanja želudačne kiseline i apsorpciju iz crijevnog lumena. Njegova uloga u crijevima je znatna stimulacija lučenja vode i elektrolita, kao i stimulacija kontrakcija crijevnih glatkih mišića, dilatacija perifernih krvnih sudova, stimulacija pankresne sekrecije bikarbonata i inhibicija gastrin-stimulirane sekrecije želudačne kiseline. Ovi efekti se dopunjavaju u povećanju pokretljivosti dijelova probavnog trakta.[8][9][10]
- Stimulira kontraktilnost u srcu, uzrokujuči vazodilataciju, povećava glikogenolizu, smanjuje arterijski krvni pritisak i opušta glatke mišiće dušnika, želuca i žučne kese. Kod ljudi, vazoaktivni intestinalni peptidiran je kodira genom VIP.[11]
- VIP također učečestvuje u stimulaciji sekrecije pepsinogena.
U mozgu
urediTakođe se nalazi u mozgu i nekim autonomnim nervima:
Jedna regija uključuje određeno područje suprahijazmatskih jezgara (SCN), mjesto 'glavnog cirkadijskog pejsmejkera'.[12] U hipofiz pomaže u regulaciji lučenja prolaktina; stimulira oslobađanje prolaktina kod domaćih ćurki.[13] Pored toga, hormon koji oslobađa hormon rasta (GH-RH) član je VIP porodice i stimulira lučenje hormona sasta u prednjem režnju hipofize.[14][15]
Mehanizmi
urediVazoaktivni crijevni peptid se inervira iz VPAC1 i VPAC2. Kada se veže za VPAC2 receptore, aktivira se signalna kaskada posredovana preko G-alfa. U većem broju sistema, vezanje za VIP aktivira djelovanje adenil ciklaza, što dovodi do povećanja količine cAMP-a i PKA. PKA tada aktivira druge unutarćelijske signalne puteve, poput fosforilacije CREB-a i drugih faktora transkripcije. Promotor mPer1 ima CRE domene i na taj način tvori mehanizam za VIP da sam regulira molekularni sat. Tada će aktivirati puteve ekspresije gena, kao što su Per1 i Per2 u cirkadijskom ritmu.[16]
Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[16] Iako GABA kontrolira amplitudu SCN-ovih neuronskih ritmova, to nije presudno za održavanje sinhronosti. Međutim, ako je oslobađanje GABA dinamično, može neprimjereno prikriti ili pojačati sinhronizacijske efekte VIP-a.[16]
Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[16]
SCN i cirkadijski ritam
uredi
SCN koordinira dnevno praćenje vremena u tijelu, a VIP ima ključnu ulogu u komunikaciji između pojedinačnih moždanih ćelija u ovoj regiji. Na ćelijskom nivou, SCN u [[Cirkadijski ritam|cirkadijskom vremenu||, ispoljava različite električne aktivnosti. Veća aktivnost se uočava danju, dok je noću manja. Smatra se da je ovaj ritam važna karakteristika SCN-a za međusobnu sinhronizaciju i kontrolu ritmičnosti u drugim regijama.[12]
VIP djeluje kao glavni sinhronizacijski agens među neuronima SCN-a i ima ulogu u samosinhronizaciji sa svjetlosnim signalima. Visoka koncentracija u neuronima koji sadrže VIP i VIP-receptor prvenstveno se nalazi u ventrolateralnom aspektu SCN-a, koji se također nalazi iznad optičke hijazme. Neuroni u ovom području primaju informacije o mrežnjači iz retinohipotalamusnog trakta, a zatim prenose informacije o životnom okruženjuna SCN.[16] Nadalje, VIP je također uključen u sinhronizaciju vremenske funkcije SCN-a, sa ekološkim ciklusima svjetlo-mrak. U kombinaciji, ove uloge u SCN-u čine VIP ključnom komponentom satova cirkadijskih mehanizama za praćrnje vremena.[16]
Nakon pronalaska dokaza o postojanju VIP-a, istraživači su počeli razmatrati njegovu ulogu unutar SCN-a i kako to može uticati na cirkadijski ritam. VIP također ima ključnu ulogu u modulaciji oscilacija. Prethodna farmakološka istraživanja utvrdila su da je potreban za normalnu sinhronizaciju cirkadijanskih sistema izazvanih svjetlošću. Primena VIP-a takođe pomjera cirkadijalni ritam oslobađanja vazopresina i nervne aktivnosti. Sposobnost grupe ćelija da ostane sinhronizirana, kao i sposobnost pojedinačnih, da generiraju oscilacije, uočena je kod miševa s nedostatkom VIP-a ili VIP-receptora. Iako nisu naročito proučavani, postoje dokazi da se nivoi VIP-a i njegovog receptora mogu razlikovati. ovisno o svakoj cirkadijskoj oscilaciji.[16]
Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[16] Čini se da depolarizacija VIP-izražavajućih neurona svetlošću uzrokuje oslobađanje VIP-a i kopredajnika (uključujući GABA), koji zauzvrat mogu promijeniti svojstva sljedećeg skupa neurona s aktivacijom VPAC2. Druga hipoteza podržava stav da VIP šale parakrine signala iz daljine, a ne sa susjednog postsinapsnog neurona.[16]
Signalni put
urediU SCN-u postoji obilna količina VPAC2. Prisustvo VPAC2 na ventrolateralnoj strani sugerira da signali VIP-a zapravo mogu znak za regulaciju ćelija koje luče VIP. SCN ima višestruke neuronske puteve za kontrolu i modulaciju endokrine aktivnosti.[12][17]
VIP i vazopresin su važni u neuronima, za prijenos informacije različitim ciljevima i utjecali na neuroendokrinu funkciju. Oni prenose informacije kroz takve relejne jezgre kao što su SPZ (subparaventrikulska zona), DMH (dorzomedijalno hipotalamusno jezgro), MPOA (medijalna preoptička oblast) i PVN (paraventrikulsko jezgro hipotalamusa).[12]
Društveno ponašanje
uredi
Neuroni VIP-a smješteni u hipotalamusu, posebno leđnom prednjem i ventromedijalnom dijelu, imaju utjecaj na društveno ponašanje kod mnogih vrsta kičmenjaka. Studije sugeriraju da se kaskade VIP-a mogu aktivirati u mozgu, kao odgovor na socijalnu situaciju koja stimulira njegova područja za koja je poznato da reguliraju ponašanje. Ovaj socijalni krug uključuje mnoga područja hipotalamusa, zajedno sa amigdalom i ventralnim tegmentnim područjem. Proizvodnja i oslobađanje neuropeptida VIP centralizirano je u hipotalamusnom i ekstrahipotalamusnom dijelu mozga, odakle može modulirati lučenje prolaktina.[18] Kada se izlučuje iz hipofize, prolaktin može pojačati mnoga ponašanja poput roditeljske brige i agresije. U određenih vrsta ptica sa nokaut VIP genom, zabilježen je pad ukupne agresije na teritoriju gniježđenja.[19]
Mehanizmi
urediVazoaktivni crijevni peptid se inervira iz VPAC1 i VPAC2. Kada se veže za VPAC2 receptore, aktivira se signalna kaskada posredovana preko G-alfa. U većem broju sistema, vezanje za VIP aktivira djelovanje adenil ciklaza, što dovodi do povećanja količine cAMP-a i PKA. PKA tada aktivira druge unutarćelijske signalne puteve, poput fosforilacije CREB-a i drugih faktora transkripcije. Promotor mPer1 ima CRE domene i na taj način tvori mehanizam za VIP da sam regulira molekularni sat. Tada će aktivirati puteve ekspresije gena, kao što su Per1 i Per2 u cirkadijskom ritmu.[16]
Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[16] Iako GABA kontrolira amplitudu SCN-ovih neuronskih ritmova, to nije presudno za održavanje sinhronosti. Međutim, ako je oslobađanje GABA dinamično, može neprimjereno prikriti ili pojačati sinhronizacijske efekte VIP-a.[16]
Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[16]
SCN i cirkadijski ritam
uredi SCN koordinira dnevno praćenje vremena u tijelu, a VIP ima ključnu ulogu u komunikaciji između pojedinačnih moždanih ćelija u ovoj regiji. Na ćelijskom nivou, SCN u [[Cirkadijski ritam|cirkadijskom vremenu||, ispoljava različite električne aktivnosti. Veća aktivnost se uočava danju, dok je noću manja. Smatra se da je ovaj ritam važna karakteristika SCN-a za međusobnu sinhronizaciju i kontrolu ritmičnosti u drugim regijama.[12]
VIP djeluje kao glavni sinhronizacijski agens među neuronima SCN-a i ima ulogu u samosinhronizaciji sa svjetlosnim signalima. Visoka koncentracija u neuronima koji sadrže VIP i VIP-receptor prvenstveno se nalazi u ventrolateralnom aspektu SCN-a, koji se također nalazi iznad optičke hijazme. Neuroni u ovom području primaju informacije o mrežnjači iz retinohipotalamusnog trakta, a zatim prenose informacije o životnom okruženjuna SCN.[16] Nadalje, VIP je također uključen u sinhronizaciju vremenske funkcije SCN-a, sa ekološkim ciklusima svjetlo-mrak. U kombinaciji, ove uloge u SCN-u čine VIP ključnom komponentom satova cirkadijskih mehanizama za praćrnje vremena.[16]
Nakon pronalaska dokaza o postojanju VIP-a, istraživači su počeli razmatrati njegovu ulogu unutar SCN-a i kako to može uticati na cirkadijski ritam. VIP također ima ključnu ulogu u modulaciji oscilacija. Prethodna farmakološka istraživanja utvrdila su da je potreban za normalnu sinhronizaciju cirkadijanskih sistema izazvanih svjetlošću. Primena VIP-a takođe pomjera cirkadijalni ritam oslobađanja vazopresina i nervne aktivnosti. Sposobnost grupe ćelija da ostane sinhronizirana, kao i sposobnost pojedinačnih, da generiraju oscilacije, uočena je kod miševa s nedostatkom VIP-a ili VIP-receptora. Iako nisu naročito proučavani, postoje dokazi da se nivoi VIP-a i njegovog receptora mogu razlikovati. ovisno o svakoj cirkadijskoj oscilaciji.[16]
Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[16] Čini se da depolarizacija VIP-izražavajućih neurona svetlošću uzrokuje oslobađanje VIP-a i kopredajnika (uključujući GABA), koji zauzvrat mogu promijeniti svojstva sljedećeg skupa neurona s aktivacijom VPAC2. Druga hipoteza podržava stav da VIP šale parakrine signala iz daljine, a ne sa susjednog postsinapsnog neurona.[16]
Signalni put
urediU SCN-u postoji obilna količina VPAC2. Prisustvo VPAC2 na ventrolateralnoj strani sugerira da signali VIP-a zapravo mogu znak za regulaciju ćelija koje luče VIP. SCN ima višestruke neuronske puteve za kontrolu i modulaciju endokrine aktivnosti.[12][17]
VIP i vazopresin su važni u neuronima, za prijenos informacije različitim ciljevima i utjecali na neuroendokrinu funkciju. Oni prenose informacije kroz takve relejne jezgre kao što su SPZ (subparaventrikulska zona), DMH (dorzomedijalno hipotalamusno jezgro), MPOA (medijalna preoptička oblast) i PVN (paraventrikulsko jezgro hipotalamusa).[12]
Društveno ponašanje
uredi Neuroni VIP-a smješteni u hipotalamusu, posebno leđnom prednjem i ventromedijalnom dijelu, imaju utjecaj na društveno ponašanje kod mnogih vrsta kičmenjaka. Studije sugeriraju da se kaskade VIP-a mogu aktivirati u mozgu, kao odgovor na socijalnu situaciju koja stimulira njegova područja za koja je poznato da reguliraju ponašanje. Ovaj socijalni krug uključuje mnoga područja hipotalamusa, zajedno sa amigdalom i ventralnim tegmentnim područjem. Proizvodnja i oslobađanje neuropeptida VIP centralizirano je u hipotalamusnom i ekstrahipotalamusnom dijelu mozga, odakle može modulirati lučenje prolaktina.[18] Kada se izlučuje iz hipofize, prolaktin može pojačati mnoga ponašanja poput roditeljske brige i agresije. U određenih vrsta ptica sa nokaut VIP genom, zabilježen je pad ukupne agresije na teritoriju gniježđenja.[19]
Patologija
urediVIP se prekomjerno proizvedi u poremećaju zvanom VIPoma.
Pored VIPoma, VIP ima ulogu i u osteoartritisu (OA). Iako postoji sukob oko toga da li smanjena ili viša regulacija VIP-a doprinosi OA, pokazalo se da VIP sprečava oštećenje hrskavice kod životinja.[20]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000146469 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000019772 - 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.
- ^ Juhász T, Helgadottir SL, Tamás A, Reglődi D, Zákány R (april 2015). "PACAP and VIP signaling in chondrogenesis and osteogenesis" (PDF). Peptides. 66: 51–7. doi:10.1016/j.peptides.2015.02.001. hdl:2437/208376. PMID 25701761.
- ^ Delgado M, Ganea D (juli 2013). "Vasoactive intestinal peptide: a neuropeptide with pleiotropic immune functions". Amino Acids. 45 (1): 25–39. doi:10.1007/s00726-011-1184-8. PMC 3883350. PMID 22139413.
- ^ Fahrenkrug J (1. 1. 2010). VIP and PACAP. Results and Problems in Cell Differentiation. 50. str. 221–34. doi:10.1007/400_2009_24. ISBN 978-3-642-11834-0. PMID 19859678.
- ^ Bowen R (24. 1. 1999). "Vasoactive Intestinal Peptide". Pathophysiology of the Endocrine System: Gastrointestinal Hormones. Colorado State University. Arhivirano s originala, 4. 2. 2012. Pristupljeno 6. 2. 2009.
- ^ "Vasoactive intestinal polypeptide". GPnotebook-General Practice Notebook. Arhivirano s originala, 21. 2. 2009. Pristupljeno 6. 2. 2009.
- ^ Bergman RA, Afifi AK, Heidger PM. "Plate 6.111 Vasoactive Intestinal Polypeptide (VIP)". Atlas of Microscopic Anatomy: Section 6 - Nervous Tissue. www.anatomyatlases.org. Pristupljeno 6. 2. 2009.
- ^ Hahm SH, Eiden LE (decembar 1998). "Cis-regulatory elements controlling basal and inducible VIP gene transcription". Annals of the New York Academy of Sciences. 865: 10–26. doi:10.1111/j.1749-6632.1998.tb11158.x. PMID 9927992.
- ^ a b c d e f g Achilly NP (juni 2016). "Properties of VIP+ synapses in the suprachiasmatic nucleus highlight their role in circadian rhythm". Journal of Neurophysiology. 115 (6): 2701–4. doi:10.1152/jn.00393.2015. PMC 4922597. PMID 26581865.
- ^ Kulick RS, Chaiseha Y, Kang SW, Rozenboim I, El Halawani ME (juli 2005). "The relative importance of vasoactive intestinal peptide and peptide histidine isoleucine as physiological regulators of prolactin in the domestic turkey". General and Comparative Endocrinology. 142 (3): 267–73. doi:10.1016/j.ygcen.2004.12.024. PMID 15935152.
- ^ Kiaris H, Chatzistamou I, Papavassiliou AG, Schally AV (august 2011). "Growth hormone-releasing hormone: not only a neurohormone". Trends in Endocrinology and Metabolism. 22 (8): 311–7. doi:10.1016/j.tem.2011.03.006. PMID 21530304.
- ^ Steyn FJ, Tolle V, Chen C, Epelbaum J (mart 2016). Neuroendocrine Regulation of Growth Hormone Secretion. Comprehensive Physiology. 6. str. 687–735. doi:10.1002/cphy.c150002. ISBN 9780470650714. PMID 27065166.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Vosko AM, Schroeder A, Loh DH, Colwell CS (2007). "Vasoactive intestinal peptide and the mammalian circadian system". General and Comparative Endocrinology. 152 (2–3): 165–75. doi:10.1016/j.ygcen.2007.04.018. PMC 1994114. PMID 17572414.
- ^ a b Maduna T, Lelievre V (decembar 2016). "Neuropeptides shaping the central nervous system development: Spatiotemporal actions of VIP and PACAP through complementary signaling pathways". Journal of Neuroscience Research. 94 (12): 1472–1487. doi:10.1002/jnr.23915. PMID 27717098.
- ^ Jiang W, Wang H, Li YS, Luo W (august 2016). "Role of vasoactive intestinal peptide in osteoarthritis". Journal of Biomedical Science. 23 (1): 63. doi:10.1186/s12929-016-0280-1. PMC 4995623. PMID 27553659.
Dopunska literatura
uredi- Watanabe, Jun (1. 1. 2016). Subchapter 18E - Vasoactive Intestinal Peptide. Handbook of Hormones. Academic Press. str. 150–e18E–10. doi:10.1016/b978-0-12-801028-0.00146-x. ISBN 9780128010280. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć) - Fahrenkrug J (2001). "Gut/brain peptides in the genital tract: VIP and PACAP". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. Supplementum. 61 (234): 35–9. doi:10.1080/003655101317095392. PMID 11713978.
- Delgado M, Pozo D, Ganea D (juni 2004). "The significance of vasoactive intestinal peptide in immunomodulation". Pharmacological Reviews. 56 (2): 249–90. doi:10.1124/pr.56.2.7. PMID 15169929.
- Conconi MT, Spinazzi R, Nussdorfer GG (2006). Endogenous ligands of PACAP/VIP receptors in the autocrine-paracrine regulation of the adrenal gland. International Review of Cytology. 249. str. 1–51. doi:10.1016/S0074-7696(06)49001-X. ISBN 978-0-12-364653-8. PMID 16697281.
- Hill JM (2007). "Vasoactive intestinal peptide in neurodevelopmental disorders: therapeutic potential". Current Pharmaceutical Design. 13 (11): 1079–89. doi:10.2174/138161207780618975. PMID 17430171.
- Gonzalez-Rey E, Varela N, Chorny A, Delgado M (2007). "Therapeutical approaches of vasoactive intestinal peptide as a pleiotropic immunomodulator". Current Pharmaceutical Design. 13 (11): 1113–39. doi:10.2174/138161207780618966. PMID 17430175.
- Glowa JR, Panlilio LV, Brenneman DE, Gozes I, Fridkin M, Hill JM (januar 1992). "Learning impairment following intracerebral administration of the HIV envelope protein gp120 or a VIP antagonist". Brain Research. 570 (1–2): 49–53. doi:10.1016/0006-8993(92)90562-n. PMID 1617429.
- Theriault Y, Boulanger Y, St-Pierre S (mart 1991). "Structural determination of the vasoactive intestinal peptide by two-dimensional H-NMR spectroscopy". Biopolymers. 31 (4): 459–64. doi:10.1002/bip.360310411. PMID 1863695.
- Gozes I, Giladi E, Shani Y (april 1987). "Vasoactive intestinal peptide gene: putative mechanism of information storage at the RNA level". Journal of Neurochemistry. 48 (4): 1136–41. doi:10.1111/j.1471-4159.1987.tb05638.x. PMID 2434617.
- Yamagami T, Ohsawa K, Nishizawa M, Inoue C, Gotoh E, Yanaihara N, Yamamoto H, Okamoto H (1988). "Complete nucleotide sequence of human vasoactive intestinal peptide/PHM-27 gene and its inducible promoter". Annals of the New York Academy of Sciences. 527: 87–102. doi:10.1111/j.1749-6632.1988.tb26975.x. PMID 2839091.
- DeLamarter JF, Buell GN, Kawashima E, Polak JM, Bloom SR (1985). "Vasoactive intestinal peptide: expression of the prohormone in bacterial cells". Peptides. 6 (Suppl 1): 95–102. doi:10.1016/0196-9781(85)90016-6. PMID 2995945.
- Linder S, Barkhem T, Norberg A, Persson H, Schalling M, Hökfelt T, Magnusson G (januar 1987). "Structure and expression of the gene encoding the vasoactive intestinal peptide precursor". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84 (2): 605–9. doi:10.1073/pnas.84.2.605. PMC 304259. PMID 3025882.
- Gozes I, Bodner M, Shani Y, Fridkin M (1986). "Structure and expression of the vasoactive intestinal peptide (VIP) gene in a human tumor". Peptides. 7 (Suppl 1): 1–6. doi:10.1016/0196-9781(86)90156-7. PMID 3748844.
- Tsukada T, Horovitch SJ, Montminy MR, Mandel G, Goodman RH (august 1985). "Structure of the human vasoactive intestinal polypeptide gene". DNA. 4 (4): 293–300. doi:10.1089/dna.1985.4.293. PMID 3899557.
- Heinz-Erian P, Dey RD, Flux M, Said SI (septembar 1985). "Deficient vasoactive intestinal peptide innervation in the sweat glands of cystic fibrosis patients". Science. 229 (4720): 1407–8. doi:10.1126/science.4035357. PMID 4035357.
Vanjski linkovi
uredi![[1]](http://www.biocarta.com/pathfiles/vipPathway.gif){kind=link}
