33. Гормони шлунково-кишкового тракту. Структура, біосинтез та вплив цих гормонів на обмін речовин та фізіологічні функції організму.

Га́строэнте́ропанкреати́ческая эндокри́нная систе́ма — отдел эндокринной системы, представленный рассеянными в различных органах пищеварительной системы эндокринных клетками (апудоцитами) и пептидергическими нейронами, продуцирующими пептидные гормоны. Является наиболее изученной частью диффузной эндокринной системы (синоним АПУД-система) и включает примерно половину её клеток. Гастроэнтеропанкреатическую эндокринную систему называют «самым большим и сложным эндокринным органом в организме человека».[1]Содержание [убрать]

АПУД-система

Основная статья: Диффузная эндокринная система

Термин и понятие АПУД-системы («APUD» — акроним, образованный от первых букв английских слов amine — амины, precursor — предшественник, uptake — усвоение, поглощение; decarboxylation — декарбоксилирование) был предложен Э. Пирсом (англ. A.G.E. Pearse) в 1969 году, исходя из способности клеток АПУД-системы усваивать предшественники аминов (моноамины L-дигидроксифенилаланин и 5-HTP), декаробоксилировать их и синтезировать амины, необходимые для образования регуляторных пептидов.[2]

В последнее время вместо термина АПУД-система снова вошёл в употребление ранее принятый синоним диффузная эндокринная система, в то же время производные термины, такие как апудоциты — клетки, входящие в состав АПУД-системы, апудомы — опухоли, возникающие в результате гиперплазии апудоцитов, активно используются в современной медицинской лексике.

Апудоциты гастроэнтеропанкреатической эндокринной системы

Имеется два основных типа апудоцитов — источников гормонов пищеварительного тракта: нейроны ЖКТ и рассеянные по ЖКТ эндокринные клетки.

Большинство апудоцитов желудочно-кишечного тракта располагается в желудке, тонкой кишке и поджелудочной железе. Также некоторое количество их имеется в пищеводе, толстой кишке. Апудоциты печени не относят к гастроэнтеропанкреатической эндокринной системе. Апудоциты выполняют функции синтеза и секреции регуляторных полипептидов, оказывающих гормональное действие на различные стороны деятельности органов пищеварения. В силу короткого времени существования и достаточно быстрой инактивации этих полипептидов в печени или непосредственно в кровотоке, их воздействие на органы вне системы пищеварения заметно меньше.[1]

Гастроинтестинальные гормоны (греч. gaster желудок + лат. intestinum кишка) — группа биологически активных пептидов, вырабатываемых эндокринными клетками и нейронами желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы; обладают регуляторным влиянием на секреторные функции, всасывание, моторику, кровоснабжение желудочно-кишечного тракта и трофические процессы в нем, оказывают также ряд общих воздействий на обмен веществ.

От гормонов в их классическом понимании Г. г. отличаются по ряду признаков. Клетки, секретирующие Г. г., не объединены в четко выраженные железистые структуры, а расположены диффузно в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Пептиды, аналогичные Г. г., обнаружены также в нейронах ц.н.с. и периферической нервной системы, а также в органах мочеполовой системы и в легких. Регуляция синтеза и секреции Г. г., как и других гормонов, носит общий нейрогуморальный характер, однако синтез и секреция Г. г. регулируются также непосредственно объемом, величиной рН, химическим составом и температурой содержимого желудочно-кишечного тракта.

По сходству аминокислотного состава и аминокислотной последовательности идентифицированные и наиболее изученные Г. г. объединяют в 3 семейства: семейство гастрина (гастрин, холецистокинин), семейство секретина (глюкагон, энтероглюкагон, вазоактивный интестинальный полипептид, желудочно-ингибирующий пептид и др.) и семейство панкреатического полипептида (панкреатический пептид и нейропептид Y). Часть Г. г., таких как субстанция Р, или вещество Р, гастрин — рилизинг-гормон, соматостатин, мотилин, нейротензин и др., не относятся ни к одному из перечисленных семейств. Для ряда Г. г. характерна молекулярная гетерогенность; в тканях и циркуляторном русле присутствует обычно несколько молекулярных форм гормона, отличающихся друг от друга по молекулярной массе, биологической активности и иммунологическим свойствам. Для определения Г. г. в крови человека используют радиоиммунологические методы.

В отличие от классических гормонов, действующих гуморальным путем, Г. г. могут оказывать влияние на окружающие клетки также паракринным путем по межклеточным контактам. Механизм действия Г. г. на клетки-мишени сходен с механизмом действия других полипептидных гормонов: после взаимодействия гормона со специфическими цитомембранными рецепторами происходит активация аденилат-циклазного механизма, который опосредует характерное для этого гормона воздействие на клеточный метаболизм. Г. г. наряду с нервными воздействиями обеспечивают регуляцию всех функций пищеварительных органов в период пищеварения и в период покоя. Многие патологические состояния органов желудочно-кишечного тракта сопровождаются нарушением продукции Г. г., соотношений между ними, чувствительности клеток-мишеней к Г. г., однако лишь в отдельных случаях можно говорить о патогенетической роли этих нарушений, поскольку большинство функций желудочно-кишечного тракта регулируется антагонистическими воздействиями одновременно нескольких Г. г. и нервной системы.

Ниже приводится краткая характеристика наиболее изученных гастроинтестинальных гормонов.

Гастрин выделяется клетками антрального отдела желудка, двенадцатиперстной и верхнего отдела тощей кишок; обнаруживается также в ц.н.с. Известны 6 молекулярных форм гормона, из них преобладают гастрин-17 и гастрин-34, состоящие из 17 и 34 аминокислотных остатков соответственно. Выделение гастрина стимулируется приемом пищи, растяжением желудка. Торможение секреции этого гормона происходит при закислении желудочного содержимого. Основной физиологический эффект гастрина — стимуляция секреции соляной кислоты и пепсина, а также регуляция трофики желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы. В норме содержание гастрина в крови достигает 120 нг/л. Выраженная гипергастринемия отмечается при синдроме Золлингера — Эллисона (см. АПУД-система), менее выраженная — при атрофических гастритах, пернициозной анемии, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, после ваготомии, а также при печеночной и почечной недостаточности.

Фрагмент молекулы гастрина — пентагастрин применяют в качестве стимулятора секреции соляной кислоты при исследовании секреторной функции желудка.

Холецистокинин продуцируется в тонкой кишке, обнаружен также в ц.н.с. Он участвует в процессах выделения панкреатических ферментов и желчи после приема пищи. Известны 3 молекулярные формы холецистокинина, представляющие собой пептиды, состоящие из 39, 33 и 8 аминокислот. Наибольшей биологической активностью обладает холеци-стокинин-8. Препараты холецистокинина используют при холецистографии и оценке ферментовыделительной функции поджелудочной железы.

Секретин вырабатывается в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и представляет собой пептид, состоящий из 27 минокислотных остатков. Его секреция стимулируется закислением содержимого двенадцатиперстной кишки и тормозится при защелачивании дуоденального содержимого. Основной физиологический эффект секретина состоит в стимуляции секреции воды и бикарбонатов поджелудочной железы. Препараты гормона применяют при лабораторной оценке внешней секреции поджелудочной железы.

Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП) вырабатывается в тонкой кишке, обнаружен в центральной нервной системе и в нейронах всего желудочно-кишечного тракта, состоит из 28 аминокислотных остатков. В физиологических условиях стимулирует секрецию воды поджелудочной железой и кишечником, подавляет образование соляной кислоты клетками слизистой оболочки желудка, расслабляет гладкую мускулатуру сосудов, желчного пузыря, части пищевода. Гиперпродукцию ВИП отмечают при синдроме Вернера — Моррисона, ганглионейробластомах (см. АПУД-система) и демпинг-синдроме (см. Постгастрорезекционные синдромы). При мегаколоне и болезни Шагаса обнаружена атрофия ВИП-ергических нейронов кишечника.

Гастроингибирующий полипептид (ГИП) вырабатывается преимущественно в двенадцатиперстной и тощей кишках и состоит из 42 аминокислотных остатков.

Секрецию ГИП стимулирует поступление в двенадцатиперстную кишку липидов, глюкозы и некоторых аминокислот. В норме ГИП потенцирует стимулированную глюкозой секрецию инсулина.

Энтероглюкагон вырабатывается преимущественно в подвздошной и толстой кишках, участвует в регуляции трофики кишечника. Это полипептид, состоящий из 69 аминокислотных остатков. Секрецию этого гормона стимулируют липиды и углеводы содержимого кишечника. Выраженную гиперпродукцию энтероглюкагона отмечают при глюкагономах, целиакии, синдроме мальабсорбции, муковисцидозе, демпинг-синдроме и после резекции дистальных отделов тонкой кишки.

Панкреатический пептид (ПП) обнаруживается преимущественно в ткани островков поджелудочной железы, состоит из 36 аминокислотных остатков. Секреция ПП стимулируется приемом пищи. В физиологических концентрациях ПП угнетает внешнюю секрецию поджелудочной железы, выделение желчи, моторику желудочно-кишечного тракта. Снижение продукции ПП отмечают при хроническом панкреатите и кистозном фиброзе поджелудочной железы. В большинстве случаев высокие концентрации ПП обнаруживают в крови больных с апудомами поджелудочной железы.

Гастрин — рилизинг-гормон обнаруживается в желудке, верхней части тонкой кишки и ц.н.с. Представляет собой пептид, состоящий из 14 аминокислотных остатков. В физиологических условиях он стимулирует секрецию соляной кислоты и гастрина. Предполагают, что этот гормон является медиатором физиологических стимуляторов гастрина.

Соматостатин вырабатывается в антральном отделе желудка, в ткани островков поджелудочной железы, ц.н.с. Известны две молекулярные формы этого гормона — соматостатин-14 и соматостатин-28, которые состоят из 14 и 28 аминокислотных остатков соответственно. Соматостатин подавляет секрецию инсулина, глюкагона и остальных Г. г., при внутривенном введении тормозит моторику, секрецию пищеварительных соков и замедляет кровоток в органах желудочно-кишечного тракта. В повышенных количествах продуцируется соматостатиномами и другими апудомами поджелудочной железы.

Синтетические аналоги соматостатина применяют в комплексной терапии желудочно-кишечных кровотечений различного генеза, а также для торможения моторики желудочно-кишечного тракта при его инструментальных исследованиях. Создание препаратов соматостатина пролонгированного действия делает перспективным его использование для лечения акромегалии, сахарного диабета, апудом органов желудочно-кишечного тракта.

Мотилин синтезируется в слизистой оболочке тонкой кишки, состоит из 22 аминокислотных остатков. Высвобождение мотилина вызывается приемом пищи. Основной эффект этого Г. г. заключается в усилении моторики желудочно-кишечного тракта. Повышение содержания мотилина в крови обнаруживают при диарее инфекционного происхождения, болезни Крона, язвенном колите, демпинг-синдроме.

Нейротензин синтезируется в тонкой кишке, обнаружен в ц.н.с. и ткани апудом поджелудочной железы. Это пептид, состоящий из 13 аминокислотных остатков. Секреция этого Г. г. стимулируется жирной пищей. Физиологическая роль изучена недостаточно. Препараты нейротензина вызывают расширение сосудов, сокращение гладкой мускулатуры, угнетение желудочной секреции и моторики.