INCRETINS: MGA URI AT ANG KANILANG ISTRAKTURA, PAG-ANDAR, MEKANISMO NG PAGKILOS - BIOLOGY - 2026

Ang mga incretins ay mga hormone ng gastrointestinal na nagpapasigla ng pagtatago ng mga konsentrasyon ng physiological ng insulin. Kasalukuyang ginagamit ang term na ito upang sumangguni sa dalawang magkakaibang mga hormone ng bituka, na may iba't ibang mga teknikal na pangalan: GIP o "glucose-dependant ng glucose na insulinotropic polypeptide" at GLP-1 o "glucagon-like peptide 1".

Ang "Incretin" ay isang salita at isang konsepto na pinagsama noong 1932 ng Belgian physiologist na si Jean La Barre, na ipinakilala ito upang tukuyin ang mga kadahilanan na hormonal ng bituka na umakma sa mga epekto ng lihim sa endocrine pancreatic secretion.

Scheme ng mekanismo ng pagkilos ng ilang mga incretins at ang kanilang mga inhibitor (Pinagmulan: Mga Klinikal na Klinikal, Ilmari Karonen sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa madaling salita, ginamit ni La Barre ang term na incretin upang ipahiwatig ang anumang hormone ng bituka na, sa ilalim ng mga kondisyon ng physiological, ay may kakayahang pasiglahin o mag-ambag sa pagtatago ng mga pancreatic hormones tulad ng insulin, glucagon, pancreatic polypeptide (PP), at somatostatin. pancreatic.

Gayunpaman, sa kasalukuyan ang salitang "incretin" ay ginagamit lamang upang ipahiwatig ang mga hormone na may kakayahang pasiglahin ang synthesis ng pancreatic na synthesis ng glucose, partikular na dalawang peptides na kilala bilang GIP at GLP-1. Gayunpaman, ang pagdating ng bagong teknolohiya at mas malalim na pag-aaral ng endocrinological ay maaaring magbunyag ng maraming iba pang mga peptides na may katulad na mga aktibidad.

Mga uri ng mga incretins at ang kanilang istraktura

Ayon sa kaugalian, dalawa lamang ang mga incretins na natukoy sa mga tao: ang nakasalalay sa glucose na insulinotropic polypeptide (GIP) at tulad ng glucagon na tulad ng peptide 1 (GLP-1); ang dalawang hormones ay gumana nang additively sa stimulating insulin secretion.

Ang una sa mga ito ay ihiwalay ay ang nakasalalay na glucose na nakasalalay sa insulinotropic polypeptide (GIP, Insulinotropic Polypeptide na nakasalalay sa glucose). Ito ay isang peptide hormone na humigit-kumulang na 42 amino acid at kabilang sa pamilya ng glucagon-secretin peptide.

Istraktura ng incretin GIP (Pinagmulan: Gumagamit: Ayacop sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang ikalawang nadiskubre na natuklasan ay tulad ng glucagon-tulad ng peptide 1 (GLP-1, mula sa Ingles na Glucagon-Tulad ng Peptide-1), na kung saan ay isang by-product ng gene na ang mga code para sa hormone na "proglucagon"; bahagi ng C-terminal end ng protina, upang maging mas eksaktong.

Mga Tampok

Sa una, ang mga incretins ay tinukoy bilang mga kadahilanan na nagmula sa tract ng bituka na may kakayahang bawasan ang mga antas ng glucose ng plasma sa pamamagitan ng pagpapasigla ng pagtatago ng mga pancreatic hormones tulad ng insulin at glucagon.

Ang konsepto na ito ay pinananatili sa pagdating ng radioimmunoassay, kung saan napatunayan ang permanenteng komunikasyon sa pagitan ng bituka at pancreas ng endocrine.

Ang oral na pangangasiwa ng glucose ay ipinakita na nauugnay sa mga makabuluhang pagtaas sa mga antas ng plasma ng plasma, lalo na kung ihahambing sa mga resulta na nakuha sa glucose na pinamamahalaan ng intravenously.

Stimuli para sa pagtatago at pagkilos ng pancreatic hormone Insulin (Pinagmulan: Daniel Walsh at Alan Sved sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga incretins ay naisip na responsable para sa pagtatago ng halos 70% ng plasma ng plasma pagkatapos ng oral na pangangasiwa ng glucose, dahil ang mga ito ay mga sikretong hormon na tumugon sa nutrient intake, na nagpapabuti sa pagtatago ng glucose-insulin. umaasa.

Maraming mga pagsisikap ang kasalukuyang ginagawa tungkol sa oral o intravenous administration ng mga incretins sa mga pasyente na may mga sakit tulad ng type 2 diabetes mellitus o intolerance ng oral glucose. Ito ay dahil ipinakita ng mga pag-aaral, kahit na preliminarily, na ang mga sangkap na ito ay pinadali ang mabilis na pagbaba ng mga antas ng glycemic pagkatapos ng paggamit ng pagkain.

Mekanismo ng pagkilos

GIP: Ang nakasalalay sa glukosa na insulinotropic polypeptide

Ang risetin na ito ay ginawa ng mga cells ng K ng maliit na bituka (sa duodenum at jejunum, partikular) bilang tugon sa pagsisisi ng taba o glucose, at responsable para sa pagtaas ng pagtatago ng insulin na pinasigla ng glucose.

Ang expression ng gene coding para sa hormonal factor na ito ay ipinakita sa mga tao at rodents kapwa sa tiyan at sa bituka. Ang mga pag-aaral na may hormon na ito ay nagpapahiwatig na nagmula ito mula sa isang 153 amino acid "proGIP" precursor, na mayroong dalawang peptides ng signal sa N- at C-termini, na kung saan ay na-clear upang magbunga ng isang aktibong peptide ng 42 na nalalabi.

Ang kalahating buhay ng GIP ay mas mababa sa 7 minuto sa sandaling ito ay na-synthesize at naproseso ng enzymatically. Ang peptide na ito ay kinikilala ng isang tiyak na receptor, ang GIPR, na matatagpuan sa lamad ng plasma ng mga selula ng pancreas, sa tiyan, sa maliit na bituka, sa adipose tissue, sa adrenal cortex, sa pituitary gland, sa ang puso, baga at iba pang mahahalagang organo.

Kapag ang GIP ay nagbubuklod sa mga receptor nito sa mga beta cells ng pancreas, nag-uudyok ito ng isang pagtaas sa paggawa ng cAMP, din ang pagsugpo sa mga channel ng potasa na umaasa sa ATP, ang pagtaas sa intracellular calcium at, sa wakas, ang exocytosis ng mga butil ng imbakan ng insulin.

Bilang karagdagan, ang peptide na ito ay maaaring makapukaw ng pagbabagong-anyo ng gene at biosynthesis ng insulin, pati na rin ang iba pang mga sangkap ng mga pancreatic beta cells upang "census" glucose. Kahit na ang GIP ay gumagana pangunahin bilang isang hormone ng risetin, ipinagpapamalas din nito ang iba pang mga pag-andar sa iba pang mga tisyu tulad ng gitnang sistema ng nerbiyos, mga buto, bukod sa iba pa.

GLP-1: Tulad ng peptide 1 tulad ng Glucagon

Ang peptide na ito ay ginawa mula sa gene na mayroong mga code para sa "proglucagon", kaya ito ay isang peptide na nagbabahagi ng malapit sa 50% na pagkakakilanlan sa pagkakasunud-sunod ng glucagon at samakatuwid ay tinatawag na isang "glandagon na tulad ng" peptide.

Ang GLP-1, isang produktong post-translational na proteolytic, ay tiyak sa tisyu at ginawa ng mga L cells ng bituka bilang tugon sa paggamit ng pagkain. Tulad ng GIP, ang incretin na ito ay may kakayahang taasan ang pagtatago ng glucose na glucose-glucose.

Pagpapahayag at pagproseso ng Gene

Ang peptide na ito ay naka-encode sa isa sa mga exon ng proglucagon gene, na kung saan ay ipinahayag sa mga alpha cells ng pancreas, sa mga selulang L ng bituka (sa malayong ileum), at sa mga neuron ng utak at hypothalamus.

Sa pancreas, ang expression ng gen na ito ay pinasigla sa pamamagitan ng pag-aayuno at hypoglycemia (mababang konsentrasyon ng glucose sa dugo), at pinipigilan ng insulin. Sa mga selula ng bituka, ang expression ng gene para sa proglucagon ay isinaaktibo ng isang pagtaas sa mga antas ng cAMP at sa pamamagitan ng paggamit ng pagkain.

Ang produkto na nagreresulta mula sa pagpapahayag ng gen na ito ay pinoproseso ng post-translation sa enteroendocrine L cells (sa maliit na bituka), na nagreresulta hindi lamang sa pagpapalabas ng glucagon na tulad ng peptide 1, kundi pati na rin sa iba pang medyo hindi kilalang mga kadahilanan tulad ng glicentin, oxyintomodulin , tulad ng glucagon na tulad ng peptide 2, atbp.

Produksyon at pagkilos

Ang ingestion ng mga pagkain, lalo na ang mga mayayaman sa taba at karbohidrat, ay pinasisigla ang pagtatago ng GLP-1 peptide mula sa mga selula ng bituka enteroendocrine L (pagpapasigla ng nerbiyos o pinagsama ng maraming iba pang mga kadahilanan ay maaari ring mangyari).

Ang ilang mga pag-andar ng peptide ng GLP-1 bilang karagdagan sa pagkilos nito bilang isang hormone ng risetin (Pinagmulan: BQUB13-Cbadia sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa mga tao at rodents, ang peptide na ito ay pinakawalan sa daloy ng dugo sa dalawang yugto: 10-15 minuto pagkatapos ng ingestion at 30-60 minuto pagkatapos. Ang aktibong buhay ng hormon na ito sa dugo ay mas mababa sa 2 minuto, dahil mabilis itong proteolytically na hindi aktibo ng enzyme dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4).

Ang GLP-1 ay nagbubuklod sa isang tukoy na receptor ng lamad (GLP-1R) sa iba't ibang mga cell sa katawan, kabilang ang ilan sa mga endocrine cells ng pancreas, kung saan pinasisigla nito ang pagtatago ng glucose na umaasa sa glucose.

Paano?

Ang pagbubuklod ng GLP-1 sa receptor nito sa mga beta cells ng pancreas ay nagpapa-aktibo sa paggawa ng cAMP mediated sa pamamagitan ng adenylate cyclase sa mga cell na ito. Mayroong isang direktang pagsugpo ng mga channel ng potassium na umaalalay sa ATP, na nagpapawalang-bisa sa cell lamad.

Kasunod nito, ang mga antas ng intracellular calcium ay nagdaragdag, na kung saan ay ang resulta ng pag-agos ng GLP-1 na pag-agos ng extracellular calcium sa pamamagitan ng mga channel ng calcium na umaalalay, ang pag-activate ng mga hindi pumipili na mga cation channel at ang pagpapakilos ng mga reserbang calcium. intracellular.

Pinatataas din nito ang mitochondrial synthesis ng ATP, na pinapaboran ang pagkalugi. Nang maglaon, ang mga channel ng potassium na gated na boltahe ay sarado, na pinipigilan ang repolarization ng mga beta cells at, sa wakas, nangyayari ang exocytosis ng mga butil ng imbakan ng insulin.

Sa sistema ng gastrointestinal, ang pagbubuklod ng GLP-1 sa mga receptor nito ay may epekto sa pag-iingat sa gastric acid na pagtatago at walang laman na gastric, na pinapabilis ang pagtaas ng mga antas ng glucose ng dugo na nauugnay sa paggamit ng pagkain.

Mga Sanggunian

1. Baggio, LL, & Drucker, DJ (2007). Biology ng mga incretins: GLP-1 at GIP. Gastroenterology, 132 (6), 2131-2157.
2. Deacon, CF, & Ahrén, B. (2011). Physiology ng mga incretins sa kalusugan at sakit. Ang pagsusuri ng mga pag-aaral sa diabetes: RDS, 8 (3), 293.
3. Grossman, S. (2009). Pagkakaiba sa Incretin Therapies Batay sa Aktibidad ng Istraktura, at Metabolismo: Tumutok sa Liraglutide. Pharmacotherapy: Ang Journal of Human Pharmacology and Drug Therapy, 29 (12P2), 25S-32S.
4. Kim, W., & Egan, JM (2008). Ang papel ng mga incretins sa glucose homeostasis at paggamot sa diyabetis. Mga Review ng Pharmacological, 60 (4), 470-512.
5. Nauck, MA, & Meier, JJ (2018). Mga hormone ng Incretin: ang kanilang papel sa kalusugan at sakit. Diabetes, labis na katabaan at Metabolismo, 20, 5-21.
6. Rehfeld, JF (2018). Ang pinagmulan at pag-unawa sa konsepto ng incretin. Mga Frontier sa endocrinology, 9.
7. Vilsbøll, T., & Holst, JJ (2004). Mga incretins, pagtatago ng insulin at uri ng 2 diabetes mellitus. Diabetologia, 47 (3), 357-366