Гастрин

Обща информация
Символ	GAST; GAS
Entrez Gene	2520
HGNC	4164
OMIM	137250
RefSeq mRNA	NM_000805.4
RefSeq белтък	NP_000796.1
UniProt	P01350
Физикохимични данни
Брой АК	6/14/17/34
Други
Хромозома и Локус	Хромозома 17 q21
Локализация	Chr 17: 39.87 - 39.87 Mb

Гастринът при хората е пептиден хормон, който стимулира секрецията на стомашна киселина (HCl) от париеталните клетки на стомаха и подпомага стомашната моторика. Той се освобождава от G-клетките на стомаха, дванадесетопръстника и панкреаса. Свързва се с рецепторите на холецистокинин B, за да стимулира отделянето на хистамин в ентерохромафин подобни клетки и предизвиква интегрирането на K⁺/H⁺ ATPазни помпи в апикалната мембрана на париеталните клетки (което на свой ред увеличава H⁺ освобождаване). Отделянето му се стимулира от наличието на пептиди в лумена на стомаха.

Откриване

Съществуването му за първи път е предложено през 1905 г. от британския физиологДжон Сидни Едкинс,^[1]^[2] а гастрини са изолирани през 1964 г. от Родериг Алфред Грегъри и Трейси в Ливърпулския университет.^[3] През 1964 г. е определена структурата на гастрина.^[4]

Характеристика

Генетика

GAS генът е разположен върху дългото рамо на седемнадесета хромозома(17q21).^[5]

Синтез

Гастринът е линеен пептиден хормон, произвеждан от G клетки на дванадесетопръстника и в пилорната празнина на стомаха. Той се секретира в кръвта. Гастрин се намира предимно в три форми:

гастрин-34 („голям гастрин“)
гастрин-17 („малък гастрин“)
гастрин-14 („минигастрин“)

Също така е изкуствено синтезирани, пет аминокиселинна последователност пентагастрин, идентичен с последните пет аминокиселини в C-крайната края на гастрин.

Номерата показват броя на аминокиселините.

Освобождаване

Гастрин се освобождава в отговор на определени стимули. Те включват:

Изпълване на стомаха.
Вагусова стимулация (медиирана от неврокринен бомбесин или GRP при хора).
Наличието на частично усвоени протеини, особено аминокиселини.
Хиперкалциемия.

Гастриновото освобождаване се инхибира от:^[6]^[7]

Наличието на киселина (основно секретирана HCl) в стомаха (отрицателна обратна връзка).
Соматостатин също инхибира освобождаването на гастрин, заедно със секретин, GIP (гастроинхибиторен пептид), VIP (вазоактивен интестинален пептид), глюкагон и калцитонин.

Функция

Наличието на гастрин стимулира париеталните клетки на стомаха да отделят солна киселина (HCl), стомашна киселина. Това се осъществява както пряко чрез париеталните клетки, така и косвено чрез свързване на рецепторите на холецистокинин B на ентерохромафин подобни клетки в стомаха, които след това реагират чрез освобождаването на хистамин, който на свой ред действа върху париеталните клетки на паракринен принцип, като ги стимулира да отделят H⁺ йони. Това е основният механизъм за секреция на киселина от париеталните клетки.

Заедно с горепосочената функция, е доказано, че гастрин има и допълнителни функции:

Стимулира съзряването париеталните клетки.
Предизвиква главните клетки да отделят пепсиноген, неактивна форма на храносмилателната ензима пепсин.
Увеличава мобилността на мускулите и предизвиква стомашни контракции.
Засилва контракциите срещу пилора и отпуска пилорния сфинктер, което стимулира изпразването на стомаха.
Играе роля в за релаксация на илеоцекалния клапан.^[8]
Предизвиква панкреатична секреция и изпразването на жлъчния мехур.^[9]
Въздейства на долния езофагеален сфинктер, карайки го да се отпусне.^[10] Имайки това предвид, високи нива на гастрин могат да играят роля в развитието на някои от най-често срещаните нарушения на кардията, като например болестта на киселинен рефлукс.

Фактори, влияещи върху секрецията

Стомашни

Стимулиращ фактори: хранителен протеин и аминокиселини (месо), хиперкалциемия (т.е. по време на стомашната фаза).
Инхибиращ фактор: киселинност (рН под 3) – отрицателна обратна връзка, постига се чрез освобождаването на соматостатин от δ клетки в стомаха, който инхибира гастрин и освобождаването на хистамин.

Паракринни

Стимулиращ фактор: бомбесин.
Инхибиращ фактор: соматостатин – действа на соматостатин-2 рецепторите на G клетки. Действа паракринно чрез локална дифузия в междуклетъчните пространства, но също така и системно чрез освобождаването му в кръвообращението на лигавица, той потиска киселинната секреция, като действа на париеталните клетки.

Нервен

Стимулиращ фактор: бета-адренергичните агенти, холинергичните агенти, гастрин-освобождаващ пептид (GRP).
Инхибиращ фактор: ентерогастрален рефлекс.

Циркулация

Стимулиращ фактор: епинефрин.
Инхибиращ фактор: стомашен инхибиторен пептид (GIP), секретин, соматостатин, глюкагон, калцитонин.

Източници

↑ Edkins JS. The chemical mechanism of gastric secretion // J. Physiol. (Lond.) 34 (1 – 2). 13 март 1906. с. 133 – 44.
↑ Modlin IM, Kidd M, Marks IN, Tang LH. The pivotal role of John S. Edkins in the discovery of gastrin // World J Surg 21 (2). 1997. DOI:10.1007/s002689900221. с. 226 – 34.
↑ Gregory, R. A. et al. The constitution and properties of two gastrins extracted from hog antral mucosa: Part I The isolation of two gastrins from hog antral mucosa // Gut 5 (103). BMJ Journals, April 1964. DOI:10.1136/gut.5.2.103. Посетен на 8 септември. (на английски)
↑ Gregory, H. et al. The antral Hormone Gastrin: Structure of Gastrin // Nature (204). Nature Research, Decembeer 1964. DOI:10.1038/204931a0. p. pages931–933. Посетен на 9 септември 2020. (на английски)
↑ Lund T, Geurts van Kessel AH, Haun S, Dixon JE. The genes for human gastrin and cholecystokinin are located on different chromosomes // Hum. Genet. 73 (1). 1986. DOI:10.1007/BF00292669. с. 77 – 80.
↑ Holst, J и др. Somatostatin is an essential paracrine link in acid inhibition of gastrin secretion // Digestion 51 (2). 1992. с. 95 – 102.
↑ Leonard, Johnson. Effects of Somatostatin and Acid on Inhibition of Gastrin Release in Newborn Rats // Endocrinology 114 (3). 6 1983. DOI:10.1210/endo-114-3-743. с. 743 – 746.
↑ Vadokas B, Lüdtke FE, Lepsien G, Golenhofen K, Mandrek K. Effects of gastrin-releasing peptide (GRP) on the mechanical activity of the human ileocaecal region in vitro // Neurogastroenterol Motil. 9 (4). December 1997. DOI:10.1046/j.1365-2982.1997.d01-59.x. с. 265 – 270.
↑ Valenzuela JE, Walsh JH, Isenberg JI. Effect of gastrin on pancreatic enzyme secretion and gallbladder emptying in man // Gastroenterology 71 (3). September 1976. с. 409 – 411.
↑ Castell DO. Gastrin and lower esophageal sphincter tone // Arch. Intern. Med. 138 (2). February 1978. DOI:10.1001/archinte.138.2.196. с. 196.

[1] Edkins JS. The chemical mechanism of gastric secretion // J. Physiol. (Lond.) 34 (1 – 2). 13 март 1906. с. 133 – 44.

[2] Modlin IM, Kidd M, Marks IN, Tang LH. The pivotal role of John S. Edkins in the discovery of gastrin // World J Surg 21 (2). 1997. DOI:10.1007/s002689900221. с. 226 – 34.

[3] Gregory, R. A. et al. The constitution and properties of two gastrins extracted from hog antral mucosa: Part I The isolation of two gastrins from hog antral mucosa // Gut 5 (103). BMJ Journals, April 1964. DOI:10.1136/gut.5.2.103. Посетен на 8 септември. (на английски)

[4] Gregory, H. et al. The antral Hormone Gastrin: Structure of Gastrin // Nature (204). Nature Research, Decembeer 1964. DOI:10.1038/204931a0. p. pages931–933. Посетен на 9 септември 2020. (на английски)

[5] Lund T, Geurts van Kessel AH, Haun S, Dixon JE. The genes for human gastrin and cholecystokinin are located on different chromosomes // Hum. Genet. 73 (1). 1986. DOI:10.1007/BF00292669. с. 77 – 80.

[6] Holst, J и др. Somatostatin is an essential paracrine link in acid inhibition of gastrin secretion // Digestion 51 (2). 1992. с. 95 – 102.

[7] Leonard, Johnson. Effects of Somatostatin and Acid on Inhibition of Gastrin Release in Newborn Rats // Endocrinology 114 (3). 6 1983. DOI:10.1210/endo-114-3-743. с. 743 – 746.

[pmid9430795-8] Vadokas B, Lüdtke FE, Lepsien G, Golenhofen K, Mandrek K. Effects of gastrin-releasing peptide (GRP) on the mechanical activity of the human ileocaecal region in vitro // Neurogastroenterol Motil. 9 (4). December 1997. DOI:10.1046/j.1365-2982.1997.d01-59.x. с. 265 – 270.

[pmid950091-9] Valenzuela JE, Walsh JH, Isenberg JI. Effect of gastrin on pancreatic enzyme secretion and gallbladder emptying in man // Gastroenterology 71 (3). September 1976. с. 409 – 411.

[pmid626547-10] Castell DO. Gastrin and lower esophageal sphincter tone // Arch. Intern. Med. 138 (2). February 1978. DOI:10.1001/archinte.138.2.196. с. 196.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]