Características da gastrina, estrutura, produção, funções

O Gastrina É um hormônio gástrico da natureza proteína produzida na cavidade estomacal de muitos mamíferos e cujas funções estão relacionadas à estimulação da secreção de enzimas e ácidos gástricos.

É produzido por um grupo de células endócrinas conhecidas como células "G" (de gastrina), encontradas nas glândulas pilóricas da parte mais distal do estômago (clube) e na região proximal do duodeno (consulta a imagem).

Esquema de estômago humano simplificado (fonte: estômago.SVG: Rhcastilherivative Work: Estevoaei [Domínio Público] via Wikimedia Commons)

Histologicamente falando, as células G têm uma forma característica de "frasco", com uma base larga e um "pescoço" que atinge a superfície da mucosa estomacal.

Desde 1905, a existência de gastrina. No entanto, não foi até 1964 que esse hormônio antral ”(porque ocorre no antro estomacal) foi isolado pela primeira vez graças às obras de Gregory e Tracy, que estudaram a mucosa estomacal de porcos.

Sua estrutura química foi elucidada logo depois por Kenner e colaboradores, que também foram responsáveis ​​por sintetizá -lo artificialmente.

Como outros hormônios do sistema endócrino de mamíferos, a gastrina é um produto do processamento enzimático co-translacional de uma molécula precursora conhecida como pré-progastina.

Suas funções dependem de sua interação com receptores específicos que geralmente desencadeiam cascatas de sinalização intracelular relacionadas às proteínas G e proteínas quinase (cachoeiras de fosforilação).

A concentração de cálcio intracelular, a presença de ácidos e aminoácidos no lúmen estomacal ou na estimulação nervosa através de neurotransmissores específicos, são alguns dos fatores que controlam a secreção desse importante hormônio em humanos.

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Caracteristicas

A gastrina é um hormônio peptídico e, de sua descoberta até o presente, três formas dessa molécula que são chamadas, de acordo com seu tamanho são reconhecidas: de acordo com seu tamanho:

- "Ótimo" Gastrina (do inglês "Grande gastrina ") 34 aminoácidos

- Gastrina "pequena" (do inglês "Pequena gastrina ") de 17 aminoácidos

- Gastrina "Miniatura" ou "Mini Gastrina" (do inglês "Mini gastrina") de 13 aminoácidos.

Gastrina grande é encontrada na mucosa antral e também foi identificada em extratos de gastrinomas humanos (tumores estomacais). Alguns autores consideram que a gastrina pequena e em miniatura corresponde a fragmentos derivados deste.

Estrutura do G-34 “Great Gastrina” (fonte: Edgar181 [Domínio Público] via Wikimedia Commons)

A obtenção da sequência aminoácea de grande gastrina serviu como evidência para verificar a hipótese anterior, pois o peptídeo C-terminal de heptadeca da sequência deste peptídeo é idêntico à sequência da pequena gastrina.

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Além disso, o trinta peptídeo de sequência do extremo C-terminal de pequena gastrina é idêntico à sequência de aminoácidos da minitrina de mini-gastina, 13 aminoácidos de comprimento.

Na pequena gastrina (G17), foi determinado que o fragmento idêntico à mini gastrina (o peptídeo C-terminal extremo tridecaca) tem atividade biológica, mas o extremo n-terminal é biologicamente inativo.

Sabe-se agora que essa proteína passa por uma série de modificações co-translacionais que implicam o corte enzimático da forma "precursor" (Gastrina grande ou G-34) para a produção da heptadeca ativa peptídica (pequena gastrina) e outros mais derivativos pequenos.

Estrutura

Os tipos de gastrina mencionados acima (G-34, G-17 e G-13) são peptídeos lineares que não contêm links de dissulfeto entre nenhum de seus resíduos de aminoáceo.

Gastrina grande tem um peso molecular de cerca de 4 kDa, enquanto a pequena gastrina e a mini gastrina têm mais ou menos, 2.1 e 1.6 kDa, respectivamente.

Estrutura da “pequena gastrina” ou G-17 (fonte: Edgar181 [domínio público] via Wikimedia Commons)

Dependendo das condições do meio, especialmente o pH, essas moléculas da natureza da proteína podem ser encontradas como alfa ou hélices estruturadas como "bobinas aleatórias"

Nas gastrinas G-34 e G-17, o resíduo de ácido glutâmico localizado na extremidade do terminal N pode "ciclo" e impedir a digestão desses hormônios peptídicos por ação das enzimas aminopeptidase.

Produção

A gastrina é o produto ativo do processamento co-translacional de uma molécula precursora: pré-progestrina, que em humanos tem 101 resíduos de aminoácidos. A pré -prostrina é processada inicialmente para produzir proastrina, um peptídeo de 80 aminoácidos.

A proastrina é processada em células endócrinas, primeiro por enzimas de proproteínas convertidas e depois pela enzima carboximpidase e, para dar origem a uma grande gastrina com um resíduo de glicina C-terminal (G34-Gly) ou uma pequena gastrina com um resíduo de C-terminal glicina (G17-Gly).

Essas moléculas permanecem proastrina, desde que sejam convertidas nos peptídeos G-34 e G-17 por "meio" da extremidade C-terminal, um processo mediado pela ação da enzima alfa-amidente peptidil mono-oxigenase (Pam, dos ingleses ”mono-oxigenase que amidam peptidil alfa ”).

O processo de Clivaje mediado pela endopeptidase e por meio da extremidade C-terminal ocorrem nas vesículas secretoras das células G.

Pode atendê -lo: proteoglicanosEstrutura da “Gastrina em miniatura” ou G-13 (fonte: Edgar181 [Domínio Público] via Wikimedia Commons)

Regulação de sua produção no nível genético

A gastrina é codificada por um gene que normalmente expressa nas células G da mucosa pilórica antral e nas células G do duodeno estomacal de humanos. Este gene tem 4.1 kb e tem dois íntrons em sua sequência.

Sua expressão pode aumentar em resposta à renda alimentar ao estômago ou pode ser inibida graças à presença de ácidos e pela ação da somatostatina, que é um hormônio responsável pela inibição das secreções gastrointestinais.

Embora não se saiba exatamente, acredita -se que as rotas celulares de sinalização que promovam a ativação desse gene e, portanto, na produção de gastrina, dependem das enzimas da proteína Mopanas (rota MAPK).

Secreção

A secreção de gastrina depende de certos fatores químicos que atuam em células G, responsáveis ​​por sua síntese. Esses fatores podem ter efeitos estimulantes ou inibitórios.

As células G entram em contato com esses fatores químicos porque são transportados pela corrente sanguínea, porque são liberados dos terminais nervos.

Fatores químicos transportados no sangue

Embora em condições normais, dificilmente atingem concentrações suficientemente altas para promover a liberação de gastrina, os fatores "estimulantes" que são transportados pela corrente sanguínea são os Epinefrina ou adrenalina e cálcio.

Por exemplo, um aumento significativo no transporte de cálcio para o estômago, que se traduz na estimulação da liberação de gastrina, é geralmente associado a patologias como hiperparatireoidismo.

O sangue também pode transportar fatores inibitórios, como outras moléculas hormonais, como secretina, glucagon e calcitonina.

Fatores químicos ou alimentares "luminais"

Os alimentos que ingerimos podem conter fatores químicos que estimulam a secreção de gastrina, um exemplo deles são produtos de digestão de cálcio e proteínas (hidrolyer de caseína).

A presença de substâncias ácidas no lúmen do estômago.

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Funções

As funções da gastrina são várias:

- Estimula a secreção de enzimas no estômago, no pâncreas e no intestino delgado.

- Estimula a secreção de água e eletrólitos no estômago, no pâncreas, no fígado, no intestino delgado e nas glândulas Brunner (presente no duodeno).

- Inibe a absorção de água, glicose e eletrólitos no intestino delgado.

- Estimula os músculos lisos do estômago, o intestino delgado e o cólon, a vesícula biliar e o esfíncter esôfago.

- Inibe a musculatura lisa de esfíncters pilóricos, ileocecais e ímpares.

- Promove a insulina e a libertação da calcitonina.

- Aumentar o fluxo sanguíneo para o pâncreas, intestino fino e estômago.

Como age a gastrina?

A ação da gastrina está diretamente relacionada à sua interação com uma proteína de recepção transmembranal específica, conhecida como CCK2R ou CCKBR (receptor de gastrina).

Este receptor possui sete segmentos de transmarket e é acoplado a uma proteína G, que está associada às rotas de sinalização celular das MAP quinases.

Gastrite e outras doenças

A gastrite é uma condição patológica causada por bactérias Gram -negativas Helicobacter pylori Isso, entre os diferentes sintomas, causa uma inflamação dolorosa da mucosa estomacal.

Esta inflamação causada por H. pylori Causa a inibição da expressão do hormônio da somatostatina, responsável por inibir a produção e a secreção de gastrina, o que se traduz em um aumento significativo na secreção desse hormônio e uma diminuição no pH do estômago devido à secreção exagerada de ácidos gástricos.

Câncer

Numerosos tumores gastrointestinais são caracterizados por um aumento na expressão do gene de codificação para a gastrina. Dos mais estudados, menção ao carcinoma colorretal, câncer de pâncreas e gastrinoma ou síndrome de Zollinger-Cellison pode ser feita.

Algumas dessas patologias podem estar relacionadas à alta expressão do gene da gastrina, com o processamento incorreto de peptídeos precursores ou com a expressão do gene em locais além do estômago.

Referências

1. Dockray, g., Dimalina, r., & Varro, para. (2005). Gastrina: hormônio antigo, novas funções. Eur J Physiol, 449, 344-355.
2. Ferrand, a., & Wang, t. C. (2006). Gastrina e câncer: uma revisão. Câncer de cartas, 238, 15-29.
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4. Jackson, b. M., Reeder, d. D., & Thompson, J. C. (1972). Características dinâmicas da liberação de gastrina. The American Journal of Surgery, 123, 137-142.
5. Walsh, J., & Grossman, M. (1975). Gastrina (primeiro de duas partes). O novo jornal inglês de medicina, 292(25), 1324-1334.