Ghrelin er et peptidhormon , der har egenskaberne af GnRH og andre metaboliske og endokrine funktioner, syntetiseret af celler i mave-tarmkanalen.
Prohormonet ghrelin produceres hovedsageligt af P/D1- celler i mavefundusslimhinden .
Ghrelin-niveauet stiger før måltider og falder efter måltider. Det menes at komplementere det fedtproducerede hormon leptin , som fremkalder mæthed, når det er til stede i højere koncentrationer . I nogle bariatriske procedurer falder niveauet af ghrelin hos patienter, hvilket forårsager mæthed, før det normalt ville forekomme hos raske mennesker.
Ghrelin blev opdaget i slutningen af det 20. århundrede. Ghrelin-niveauer blev bestemt ved anvendelse af radioimmunoassay . Opdagelsen af ghrelin blev rapporteret af Masayasu Koijima og kolleger i 1999. Navnet er baseret på dets rolle, da navnet på væksthormonet indeholder den indoeuropæiske rod ghre , som betyder voksende. Navnet kan også ses som et tilfældigt ordspil, da væksthormonets begyndelsesbogstaver giver os roden " ghre " med suffikset " lin ", et almindeligt suffiks for peptidhormoner.
Fra GHRL-genet aflæses mRNA, hvori fire exoner er til stede . I sidste ende dannes fem produkter: det første er preprogrelin, der består af 117 aminosyrer . Når det spaltes, dannes progrelin, og ghrelin dannes af progrelin, der består af 28 aminosyrer (enten ikke-acyleret eller acyleret - med en acylrest påhæftet i stedet for et hydrogenatom). Det antages, at obestatin dannes ud fra acyleret ghrelin.
Ghrelin bliver aktivt efter binding af octansyre til aminosyren serin af enzymet ghrelin O-acyltransferase . Dette enzym findes på membranen af ghrelin-producerende celler i maven og bugspytkirtlen. Ikke-acyleret ghrelin aktiverer ikke ghrelinreceptoren , men har andre virkninger: på hjerteaktivitet, øget appetit og nedsat glukosefrigivelse fra leveren.
Ghrelin findes i en hormonelt inaktiv (rent peptid) og aktiv (octanoyl-ghrelin) form (se Hexatropin ). Andre sidegrupper knyttet til ghrelin blev også observeret.
Celler, der producerer dette hormon, findes i lungerne, nyrerne, bugspytkirtlen (Epsilon-celler), tolvfingertarmen, tyndtarmen, kønskirtlen og placenta. Ghrelin har for nylig vist sig at blive produceret i visse områder af hjernen. Således produceres ghrelin i den bueformede kerne af hypothalamus , hvilket stimulerer udskillelsen af væksthormon fra den forreste hypofyse .
Ghrelin aktiverer celler i den bueformede kerne, der stimulerer appetitten ved at udskille neuropeptid Y (NPY-neuroner). Ghrelin aktiverer også det mesolimbiske kolinerge-dopaminerge system forbundet med næringsindtag.
Ghrelin er forbundet med en stigning i appetit: dets koncentration er højest før et måltid, og den er lavest efter et måltid. Ghrelin-injektioner hos både mennesker og rotter øgede fødeindtagelsen på en dosisafhængig måde: jo mere ghrelin der blev injiceret, jo mere mad blev der indtaget. Ghrelin påvirker dog ikke stigningen i engangsfødeindtagelsen, men øger hyppigheden af måltider. Introduktionen af ghrelin stimulerer også hos dyr lysten til at opfylde fødebehovet, herunder aktiv snuse, finde og opbevare mad.
Når en person taber sig, stiger koncentrationen af ghrelin, hvilket fører til øget fødeindtagelse og vægtøgning. På den anden side, når en person tager på i vægt, falder koncentrationen af ghrelin, hvilket fører til et fald i fødeindtagelse og vægttab. Derfor kan det antages, at ghrelin er en regulator af kropsvægt, der konstant opretholder massen og niveauet af lagrede stoffer i normen.
Ghrelinreceptoren er en G- proteinkoblet receptor ( GPCR ), tidligere kendt som GHS-receptoren (væksthormonsekretagog-receptor). Ghrelin-receptorer udtrykkes af neuroner i den bueformede kerne og den ventromediale hypothalamus .
Gennem denne type receptorer medieres mange processer forbundet med virkningen af ghrelin (stimulering af produktionen af frigørende hormoner, øget appetit, ændringer i niveauet af glucose og lipidmetabolisme, regulering af sekretion og sammentrækninger af mave-tarmkanalens vægge ) [1] .
Ghrelin blev opdaget som det første cirkulerende sulthormon. Sulthormon og det syntetiske mimetiske ghrelin (væksthormonsekretagog) påvirker fødeindtagelse og fedtmasse ved at virke på niveau med hypothalamus . Ghrelin er involveret i den komplekse regulering af energihomeostase, hvilket påvirker både energiforbruget ved at justere sultsignaler og energiforbruget (ATP-syntese, fedtlagring, glykogenlagring, varmeoverførsel).
Ghrelin spiller en væsentlig rolle i nervesystemets funktion , især i hippocampus , og er vigtig for kognitiv aktivitet under skiftende miljøforhold, især i processerne med at søge efter mad.
For nylig har ghrelin vist sig at fremme aktivering af den endoteliale isoform af nitrogenoxidsyntase i en signaleringskaskade, der afhænger af forskellige kinaser , herunder AKT .
Ghrelin virker på sin receptor i bugspytkirtlen og hæmmer insulinsekretionen, som stimuleres af glukose [3] .
Hos fostre produceres ghrelin af lungerne og stimulerer deres vækst.
Det er blevet vist i modeldyr, at ghrelin kan trænge ind i hippocampus fra blodbanen , modulere neuronale interaktioner og dermed forbedre informationsopfattelse og hukommelse. Det antages, at læring er mere effektiv i de perioder, hvor maven er tom, da ghrelinniveauet på dette tidspunkt er højest. Et team af forskere ved Yale School of Medicine [2] bemærkede, at en lignende effekt hos mennesker også er højst sandsynlig [3] . Hos gnavere producerer X/A-celler også ghrelin.
En undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Neuroscience (15. juni 2008 online) tyder på, at hormonet kan hjælpe med at beskytte mod stress-inducerede symptomer på depression og angst. For at teste, om ghrelin kunne regulere depressive symptomer forårsaget af kronisk overanstrengelse, udsatte forskerne mus for daglige stressfaktorer ved hjælp af en standard laboratorieteknik, der flyttede normale mus til meget aggressive bøllemus. Forskerne understregede både vildtypemus og ændrede mus, der ikke var i stand til at reagere på ghrelin. De fandt ud af, at begge typer mus havde signifikante stigninger i ghrelin-niveauer efter at have overvundet stress, som varede selv fire uger efter deres sidste møde. De modificerede mus spiste imidlertid mindre end vildtype-musene.
En lille mængde søvn er forbundet med høj plasmaghrelinkoncentration og fedme : jo længere søvn varer, jo lavere bliver plasmaghrelinkoncentrationen og jo mindre er sandsynligheden for fedme [ 4] .
Plasma-ghrelinniveauer hos overvægtige mennesker er lavere end hos tyndere mennesker, undtagen i tilfælde af Prader-Willi syndrom (en arvelig kombination af mental retardering, kort statur, fedme, muskelhypotoni ). Mennesker, der lider af anoreksi , en spiseforstyrrelse, har høje plasmaniveauer af ghrelin sammenlignet med meget tynde og normale mennesker. Dette beviser, at ghrelin spiller en vigtig rolle i både anoreksi og fedme . Wildes og kolleger fandt ud af, at ghrelinniveauet svinger i løbet af dagen og stiger om natten hos raske tynde mennesker; den natlige stigning i ghrelinkoncentrationen er ikke udtalt hos overvægtige mennesker [5] . Professor Cappuccio fra University of Warwick opdagede for nylig, at kort søvn også kan føre til fedme ved at øge appetitten gennem hormonelle ændringer. Mangel på søvn producerer ghrelin, som stimulerer appetitten, og mindre leptin , som undertrykker appetitten.
Ghrelin-niveauerne er ret høje hos patienter, der lider af kakeksi på grund af kræft. Prader-Willi syndrom er også karakteriseret ved en hurtig stigning i ghrelinniveauer; her er niveauet af ghrelin forbundet med en stor mængde mad absorberet.
En undersøgelse viste, at shunting ikke kun reducerede tarmens evne til at fordøje mad, men også sænkede ghrelinniveauet drastisk hos både tynde mennesker og dem, der tabte sig gennem kosten.
Gennem sin receptor øger ghrelin koncentrationen af dopamin i substantia nigra, et særligt område af hjernen, hvor degeneration af dopaminerge neuroner fører til Parkinsons sygdom . Ved at bruge Henece ghrelin kan starten af Parkinsons sygdom bremses.
Obestatin er et formodet hormon, der i slutningen af 2005 viste sig at reducere appetitten. Både obestatin og ghrelin er kodet af det samme gen ; genproduktet adskilles således, at der opnås to peptidhormoner.
Flere forskningscentre er ved at udvikle en anti- fedmevaccine, der indeholder ghrelinepitoper (i en af undersøgelserne blev de administreret som en del af virale partikler). Efter vaccinen er givet, producerer kroppen sine egne antistoffer mod ghrelin. Dette forhindrer ghrelin i at trænge ind i centralnervesystemet . Test af vacciner på rotter har vist opmuntrende resultater: På samme niveau af fødeindtagelse var der et fald i kropsvægt og fedtvævsmasse.
Plasma -ghrelinkoncentrationer stiger med alderen, og dette kan bidrage til vægtøgning hos mennesker, når de bliver ældre [6] [7] .
| Fysiologi af fordøjelsen , det menneskelige fordøjelsessystem | |
|---|---|
| Det enterale nervesystem | |
| Enterokrin | |
| Gastroenteropancreatiske endokrine system | |
| Enterocytter | |
| biologiske væsker | |
| Processer | |
| Motilitet af mave -tarmkanalen | |
| Endokrine system : peptid- og steroidhormoner | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| endokrine kirtler |
| ||||||||||||||||||
| Ikke-endokrine. kirtler | Gastroenteropancreatiske endokrine system Mave gastrin ghrelin 12-ringet CCK gip sekretin motilin Vasoaktivt intestinalt peptid (VIP) Ileum enteroglucagon Lever / andet Insulinlignende vækstfaktor IGF-1 , IGF-2 Fedtvæv leptin adiponectin modstå Skelet Osteocalcin nyrer JGA renin peritubulære celler EPO calcitriol prostaglandin Hjerte natriuretisk peptid ANP , BNP | ||||||||||||||||||