G HÜCRELERI: GELIŞME, GASTRIN, PIEZO MEKANOSENSITIF KANALLAR - BIYOLOJI - 2025

G hücreleri , humoral ve nöral düzenleme lümen içeriği tabi endokrin hücrelerdir. Duodenal mukoza ve mide antrumu seviyesinde bulunurlar. Bu hücreler, mide mukozasındaki hücrelerin küçük bir yüzdesini (% 1) temsil eder.

Apikal yüzeylerine dağılmış olan bu hücre tipinde bulunan mikrovilluslar, mide içeriğinden örnekler almayı mümkün kılar. G hücreleri, salgılanması nöral, mekanik veya kimyasal yapıdaki uyaranlar tarafından indüklenen bir polipeptit hormonu olan gastrin salgılar.

Mide antrumunun G hücresi. Miguelferig, Wikimedia Commons'tan.

Gastrin, paryetal hücreleri asit salgılaması için uyarır, mide mukozasında kan akışını arttırır, ana hücrelerde pepsin salgılanmasını uyarır ve ekzokrin ve pankreas dokusunun büyümesini ve mide hareketliliğini destekler.

G hücrelerinin aktivitesi veya etki mekanizması, protein bozunma ürünlerinin varlığı tarafından uyarılır. Bununla birlikte, sadece bu tür kimyasal sinyallere yanıt vermekle kalmayıp, aynı zamanda karın duvarının şişmesiyle de uyarıldıkları gösterilmiştir.

Bu anlamda, daha sonra açıklanacak olan Piezo ailesine ait mekanosensitif iyon kanallarının varlığı kanıtlanmıştır.

G hücre gelişimi

Omurgalılarda mide, gıdanın depolandığı yer olmasının yanı sıra, mikroorganizmaların bağırsağa girişini engelleyen bir bariyer sağlamak ve endojen veya eksojen yapıdaki saldırılara karşı koruyucu bir ortam oluşturmak gibi birçok işlevi yerine getirir.

Mide, belirli işlevleri yerine getiren çeşitli hücrelere sahiptir. Histamin üretmekten sorumlu enterokromaffin hücreleri için durum böyledir; peptit yapısındaki hormonları salgılayan hücreler; Somatostatin salgılayan D hücreleri; grelin üreten A hücreleri; ve gastrin salgılayan G hücreleri.

G hücreleri, midenin astarında asimetrik bölünmeye uğrayan ve iki yavru hücre oluşturan pre-endokrin hormonal hücrelerden kaynaklanır. Her bölünme sürecinde biri somatostatin, diğeri ise gastrin ifade eder.

Bu tür asimetrik bölünme, somatostatin salgılayan hücrelerin gastrin salgılayan G hücrelerinin büyümesini ve hareketini modüle etmesini sağlar. Her iki hücre tipinin olgunlaşması, transkripsiyon faktörleri tarafından ince bir şekilde düzenlenir.

Gastrin ve kolesistokinin reseptörü

Mide mukozasının antrumunun G hücreleri tarafından gastrin salınımı. Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. , Wikimedia Commons'tan.

Gastrin prensip olarak preprogastrin olarak çevrilir. Translasyon işlemi gerçekleştiğinde preprogastrin, farklı boyutlarda peptitlerden kaynaklanan yarılmalara uğrar, burada "Büyük" gastrin en yaygın peptittir.

Gastrinin biyolojik aktivitesi, 5 amino asitten oluşan pentagastrin adı verilen bir dizide bulunur. Bu dizi, C-terminal alanında bulunur.

Gastrinin etkileri, bir G proteinine bağlı reseptör olan kolesistokinin reseptörüne (CCKB) bağlanmasının ardından meydana gelir.

Gastrin reseptörüne bağlandıktan sonra, fosfolipaz C gibi zar inositollerinin aktive edildiği bir sinyal kaskad tetiklenir, bu da hücre içi kalsiyum konsantrasyonlarında artışlara ve inositol gibi ikinci habercilerin etkisine yol açar. trifosfat ve diaçilgliserol.

Bununla birlikte, bu reseptör, tirozin kinaz reseptörlerini içeren sinyal yolunun aktivasyonunu sadece daha az bir ölçüde indükleyebilir.

CCKB reseptörünün ekspresyonu, sindirim sisteminde, beyaz kan hücrelerinde, endotelyal hücrelerde ve merkezi sinir sisteminde bulunur.

Piezo mekanosensitif kanallar

Mekanosensitif iyon kanalları, mekanik darbelere tepki verir, yani; hücre zarı gerilim veya basınçta bir değişikliğe maruz kaldığında açılırlar.

Bu değişikliklerin algılandığı mekanizmalar tartışılmaktadır, ancak hücre iskeleti bileşenlerinin ve hücre zarı ile ilişkili fosfolipazların katılımı önerilmiştir.

Piezo mekanosensitif kanallar, evrim boyunca korunmuş olan ve voltaj tarafından modüle edilmesinin yanı sıra, mekanik yapıdaki uyarılara yanıt veren proteinlerdir.

Piezo1 ve Piezo2 iyon kanalları, hayati öneme sahip çok çeşitli fizyolojik süreçleri yerine getirir. Örneğin: Piezo1, farelerde lenfatik sistemin ve damar sisteminin gelişimine katılır.

Piezo 2, dorsal kökte bulunan Merkel hücrelerinin ve duyu nöronlarının mekanik iletimine katılır.

İnsanlarda ve farelerde yapılan son araştırmalar, Piezo kanallarının düz kasın yeniden modellenmesi, epitel lamina oluşumu ve onu oluşturan hücrelerde (kondrositler) kıkırdak oluşumu gibi duyusal olmayan fizyolojik süreçlerde de rol oynadığını göstermiştir.

Farelerde, Piezo 1 veya Piezo 2 genlerinin silinmesinin embriyo ölümüne veya erken doğum sonrası ölüme yol açtığı gösterilmiştir.

G hücrelerinde mekanosensitif kanalların ifadesi

Çeşitli protein ürünlerine verilen G hücresi tepkileri kemosensör reseptörler tarafından gerçekleştirilir. Ancak mide duvarının gerilmesinden sonra bu hücrelerin aktivasyonuna dahil olan mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır.

G hücresi uyarımının gerçekleşmesi için antral innervasyon gereklidir, ancak son zamanlarda yapılan bir çalışma, antral denervasyondan sonra bile, gerilmeye yanıt olarak G hücresi etkisinin arttığını göstermiştir. Bu nedenle G hücrelerinin mekanik uyaranlara duyarlı olduğu düşünülmektedir.

Bunun ışığında, bir grup araştırmacı, mekanik duyarlı olan G hücrelerinde Piezo iyon kanallarının varlığını aydınlatmak için yola çıktı. Elde edilen sonuçlar, Piezo 1 kanallarının farelerin midesinin antral bölgesinde ifade edildiğini etkili bir şekilde göstermiştir.

Piezo 1 kanalları, G hücresi boyunca eşit olarak dağılmaz, bunun yerine bazolateral kısımda dağıtılır. Salgı keseciklerinde gastrin depolanması, salgılanması için uygun uyaranın gelmesini bekleyen tam olarak bu bölgede meydana geldiğinden, büyük ilgi uyandıran gerçek.

Referanslar

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 ve Piezo2, mekanik olarak aktive olan farklı katyon kanallarının temel bileşenleridir. Bilim. 2010; 330: 55-60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Fare midesinin antral bölgesinde gastrin salgılayan G hücrelerinin kompleks morfolojisi. Cell Tissue Res. 2016; 366 (2): 301-310.
3. Jain R, Samuelson L. Mide Mukozasının Farklılaşması. II Gastrik epitel hücre çoğalmasında ve olgunlaşmasında gastrinin rolü. J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006; 291: 762-765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, İç Hastalıkları İlkeleri. (16. baskı). Meksika: McGrawHill.
5. Lang K, Breer H, Frick. Mekanosensitif iyon kanalı Piezo1, murin midesinin antral G hücrelerinde ifade edilir. Cell Tissue Res. 2018; 371 (2): 251-260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Mekanosensitif PIEZO kanallarının gerilim geçişi. Nat Commun. 2018; 9 (1): 1096. doi: 10.1038 / s41467-018-03502-7
7. Phillison M, Johansson M, Henriksnas J, Petersson J, Gendler S, Sandler S, Persson E, Hansson G, Holm L. Mide mukus katmanları: bileşenler ve birikimin düzenlenmesi. J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008; 295: 806-812.
8. Raybould H. Bağırsağınızın Tadı Var mı? Gastrointestinal Kanalda Duyusal İletim. News Physiol Sci, 1998; 13: 275-280.
9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Distansiyona bağlı gastrin salımı: lümen asidifikasyonunun ve intravenöz atropinin etkileri. Gastroenteroloji. 1980; 78: 912-917.