Grelina este un hormon peptidic care are proprietățile GnRH și alte funcții metabolice și endocrine , sintetizate de celulele din tractul gastrointestinal.
Prohormonul grelina este produs în principal de celulele P/D1 din mucoasa fundului gastric .
Nivelurile de grelină cresc înainte de masă și scad după masă. Se crede că completează leptina , hormonul produs de grăsimi , care induce sațietatea atunci când este prezent în concentrații mai mari. În unele proceduri bariatrice , nivelul de grelină la pacienți scade, provocând sațietate înainte ca aceasta să apară în mod normal la persoanele sănătoase.
Ghrelin a fost descoperit la sfârșitul secolului al XX-lea. Nivelurile de grelină au fost determinate folosind radioimunotest . Descoperirea grelinei a fost raportată de Masayasu Koijima și colegii săi în 1999. Numele se bazează pe rolul său, deoarece numele hormonului de creștere conține rădăcina indo-europeană ghre , care înseamnă creștere. Numele poate fi văzut și ca un joc de cuvinte accidental, deoarece literele inițiale ale hormonului de creștere ne oferă rădăcina „ ghre ” cu sufixul „ lin ”, un sufix comun pentru hormonii peptidici.
Din gena GHRL se citește ARNm, în care sunt prezenți patru exoni . În cele din urmă, se formează cinci produse: primul este preprogrelina, constând din 117 aminoacizi . Când este scindată, se formează progrelină, iar grelina se formează din progrelină, constând din 28 de aminoacizi (fie neacilati, fie acilati - cu un rest acil atașat în loc de atom de hidrogen). Se crede că obestatina se formează din grelină acilată .
Grelina devine activă după atașarea acidului octanoic la aminoacidul serină de către enzima grelin O-aciltransferaza . Această enzimă se găsește pe membrana celulelor producătoare de grelină din stomac și pancreas. Grelina neacilată nu activează receptorul de grelină , dar are alte efecte: asupra activității cardiace, creșterea apetitului și scăderea eliberării de glucoză din ficat.
Grelina există sub formă hormonal inactivă (peptidă pură) și activă (octanoil-ghrelină) (vezi Hexatropină ). Au fost observate și alte grupuri secundare atașate la grelină.
Celulele care produc acest hormon se găsesc în plămâni, rinichi, pancreas (celule Epsilon), duoden, intestin subțire, gonade și placentă. S-a demonstrat recent că grelina este produsă în anumite zone ale creierului. Astfel, grelina este produsă în nucleul arcuat al hipotalamusului , care stimulează secreția de hormon de creștere de către glanda pituitară anterioară .
Grelina activează celulele din nucleul arcuat care stimulează apetitul prin secretarea neuropeptidei Y (neuroni NPY). Grelina activează, de asemenea, sistemul colinergic-dopaminergic mezolimbic asociat cu aportul de nutrienți.
Grelina este asociată cu o creștere a apetitului: concentrația sa este cea mai mare înainte de masă și este cea mai scăzută după masă. Injecțiile cu grelină atât la oameni, cât și la șobolani au crescut aportul de alimente într-o manieră dependentă de doză: cu cât s-a injectat mai multă grelină, cu atât s-a consumat mai multă hrană. Cu toate acestea, grelina nu afectează creșterea aportului unic de alimente, ci crește frecvența meselor. Introducerea grelinei stimulează și la animale dorința de a satisface nevoia de hrană, inclusiv adulmecarea activă, găsirea și păstrarea alimentelor.
Când o persoană pierde în greutate, concentrația de grelină crește, ceea ce duce la creșterea aportului de alimente și la creșterea în greutate. Pe de altă parte, atunci când o persoană se îngrașă, concentrația de grelină scade, ceea ce duce la o scădere a aportului de alimente și la pierderea în greutate. Prin urmare, se poate presupune că grelina este un regulator al greutății corporale, menținând în mod constant masa și nivelul substanțelor stocate în normă.
Receptorul de grelină este un receptor cuplat cu proteina G ( GPCR ), cunoscut anterior ca receptor GHS (receptor secretagog al hormonului de creștere). Receptorii de grelină sunt exprimați de neuroni din nucleul arcuat și din hipotalamusul ventromedial .
Prin acest tip de receptori sunt mediate multe procese asociate cu acțiunea grelinei (stimularea producției de hormoni de eliberare, creșterea apetitului, modificări ale nivelului metabolismului glucozei și lipidelor, reglarea secreției și contracțiilor pereților tractului gastrointestinal). ) [1] .
Grelina a fost descoperită ca fiind primul hormon circulant al foamei. Hormonul foamei si grelina mimetica sintetica (secretagogul hormonului de crestere) influenteaza aportul alimentar si masa grasa actionand la nivelul hipotalamusului . Grelina este implicată în reglarea complexă a homeostaziei energetice, influențând atât cheltuielile energetice prin ajustarea semnalelor de foame, cât și cheltuielile energetice (sinteza ATP, depozitarea grăsimilor, stocarea glicogenului, transferul de căldură).
Grelina joacă un rol semnificativ în funcționarea sistemului nervos , în special în hipocamp , și este importantă pentru activitatea cognitivă în condiții de mediu în schimbare, în special în procesele de căutare a hranei.
Recent, s-a demonstrat că grelina promovează activarea izoformei endoteliale a oxidului nitric sintetazei într-o cascadă de semnalizare care depinde de diferite kinaze , inclusiv AKT .
Grelina acționează asupra receptorului său din pancreas, inhibând secreția de insulină, care este stimulată de glucoză [3] .
La fetuși, grelina este produsă de plămâni și stimulează creșterea acestora.
S-a demonstrat la animalele model că grelina poate intra în hipocamp din fluxul sanguin , modulând interacțiunile neuronale și, astfel, îmbunătățind percepția și memoria informațiilor. Se presupune că învățarea este mai eficientă în acele perioade în care stomacul este gol, deoarece în acest moment nivelurile de grelină sunt cele mai ridicate. O echipă de cercetători de la Școala de Medicină Yale [2] a remarcat că un efect similar la om este, de asemenea, foarte probabil [3] . La rozătoare , celulele X/A produc și grelină.
Un studiu publicat în revista Nature Neuroscience (15 iunie 2008 online) sugerează că hormonul ar putea ajuta la protejarea împotriva simptomelor de depresie și anxietate induse de stres. Pentru a testa dacă grelina ar putea regla simptomele depresive cauzate de surmenaj cronic, cercetătorii au supus șoarecii la factori de stres zilnic, folosind o tehnică standard de laborator, mutând șoarecii normali la șoareci bătăuși foarte agresivi. Cercetătorii au subliniat atât șoarecii de tip sălbatic, cât și șoarecii modificați care nu au putut să răspundă la grelină. Ei au descoperit că ambele tipuri de șoareci au avut creșteri semnificative ale nivelurilor de grelină după depășirea stresului, care a persistat chiar și la patru săptămâni după ultima lor întâlnire. Cu toate acestea, șoarecii modificați au mâncat mai puțin decât șoarecii de tip sălbatic.
O cantitate mică de somn este asociată cu o concentrație mare de grelină în plasmă și cu obezitate : cu cât somnul durează mai mult, cu atât concentrația plasmatică de grelină devine mai mică și cu atât probabilitatea de obezitate este mai mică [4] .
Nivelurile plasmatice ale grelinei la persoanele obeze sunt mai mici decât la persoanele mai slabe, cu excepția cazurilor de sindrom Prader-Willi (o combinație ereditară de retard mintal, statură mică, obezitate, hipotonie musculară ). Persoanele care suferă de anorexie , o tulburare de alimentație, au niveluri plasmatice ridicate de grelină în comparație cu persoanele foarte slabe și normali. Acest lucru demonstrează că grelina joacă un rol important atât în anorexie , cât și în obezitate . Wildes și colegii săi au descoperit că nivelurile de grelină fluctuează pe parcursul zilei și cresc noaptea la oamenii sănătoși și slabi; creșterea nocturnă a concentrației de grelină nu este pronunțată la persoanele obeze [5] . Profesorul Cappuccio de la Universitatea din Warwick a descoperit recent că somnul scurt poate duce și la obezitate prin creșterea apetitului prin modificări hormonale. Lipsa somnului produce grelină, care stimulează apetitul, și mai puțină leptină , care suprimă apetitul.
Nivelurile de grelină sunt destul de ridicate la pacienții care suferă de cașexie din cauza cancerului. Sindromul Prader-Willi se caracterizează și printr-o creștere rapidă a nivelului de grelină; aici nivelul de grelină este asociat cu o cantitate mare de alimente absorbite.
Un studiu a constatat că manevra nu numai că a redus capacitatea intestinului de a digera alimentele, dar a scăzut drastic nivelul de grelină atât la persoanele slabe, cât și la cei care au slăbit prin dietă.
Prin receptorul său, grelina crește concentrația de dopamină în substanța neagră, o zonă specială a creierului în care degenerarea neuronilor dopaminergici duce la boala Parkinson . Prin utilizarea grelinei Henece, debutul bolii Parkinson poate fi încetinit.
Obestatina este un hormon presupus despre care sa demonstrat la sfârșitul anului 2005 că reduce apetitul. Atât obestatina cât și grelina sunt codificate de aceeași genă ; produsul genic este separat astfel încât să se obțină doi hormoni peptidici.
Mai multe centre de cercetare dezvoltă un vaccin anti-obezitate care conține epitopi de grelină (într-unul dintre studii, aceștia au fost administrați ca parte a particulelor virale). După administrarea vaccinului, organismul produce propriile anticorpi împotriva grelinei. Acest lucru previne intrarea grelinei în sistemul nervos central . Testarea vaccinurilor la șobolani a arătat rezultate încurajatoare: la același nivel de aport alimentar, s-a înregistrat o scădere a greutății corporale și a masei de țesut adipos.
Concentrațiile plasmatice de grelină cresc odată cu vârsta și acest lucru poate contribui la creșterea în greutate la oameni pe măsură ce îmbătrânesc [6] [7] .
| Fiziologia digestiei , sistemul digestiv uman | |
|---|---|
| Sistemul nervos enteral | |
| Enterocrină | |
Sistemul endocrin gastroenteropancreatic | |
| Enterocite | |
| fluide biologice | |
| Procesele | |
| Motilitatea tractului gastrointestinal | |
| Sistemul endocrin : hormoni peptidici și steroizi | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
glandele endocrine |
| ||||||||||||||||||
| Non-endocrine. glandele | Sistemul endocrin gastroenteropancreatic Stomac gastrină grelină 12 inele CCK gip secretină motilină Peptidă intestinală vasoactivă (VIP) Ileum enteroglucagon Ficat /altul Factorul de creștere asemănător insulinei IGF-1 , IGF-2 Țesut adipos leptina adiponectina resistin Schelet Osteocalcina rinichi JGA renina celule peritubulare EPO calcitriol prostaglandine inima peptidă natriuretică ANP , BNP | ||||||||||||||||||