Ghrelin

A preproghrelin szerkezete. Az érett ghrelin zöld színnel van jelölve

A ghrelin főleg az emésztőszervek által termelt peptidhormon, amelynek fő funkciója az éhségérzet kiváltása és az energia zsírszövetben és glikogénként való raktározása. Emellett aktiválja az agy jutalmazó rendszerét, feltehetően csökkenti a depressziót és az emésztőrendszerben gátolja a gyulladás kialakulását.

A ghrelint 1999-ben fedezték fel, neve az angol growth hormone releasing peptide - növekedési hormont felszabadító peptid - kifejezés rövidítéséből származik.

Szintézise

Génje, a GHRL emberben a 3. kromoszómán található. Erről egy 117 aminosavból álló prekurzor fehérje, a preproghrelin íródik át, amelynek vágásával keletkezik a proghrelin, amelynek további módosításával jön létre a 28 aminosavas ghrelin (amely acilálatlan) és a C-ghrelin (acilált). A C-ghrelinből további négy aminosav eltávolításával a hatásával ellentétes funkciójú obesztatin keletkezik.

A ghrelin csak akkor képes kifejteni a hatását, ha acilálva van, vagyis a harmadik aminosavához (egy szerinhez) egy enzim kaprilsavat kapcsol. Az acilálatlan ghrelin nem képes kapcsolódni a receptorához, de a megfigyelések szerint hat a szívműködésre, növeli az étvágyat és gátolja a glükóz felszabadulását a májban. Előfordul, hogy nem kaprilsav, hanem más zsírsav kapcsolódik hozzá, de ezek a változatok is képesek aktiválni a ghrelinreceptort.

Ghrelintermelő sejtek elsősorban a gyomor falának mirigyeiben és a nyombélben találhatóak, de kisebb mértékben előfordulnak az éhbélben, tüdőben, a hasnyálmirigyben, nemi szervekben, mellékvesekéregben, méhlepényben és a vesében is. Újabban kimutatták, hogy az agyban is termelődik.

Funkciója

Az emésztőrendszerben

A ghrelin "éhséghormon", üres gyomor esetén termelődik és az agyban (valamint lokálisan az emésztőrendszerben) kiváltja az éhségérzetet. Része a szervezet energia-homeosztázisát szabályozó rendszerének: fokozza az energiabevitelt és az energiatöbbletet a zsír- és glikogénraktárakba irányítja. A fokozott ghrelintermelés a testsúly növekedésével jár. Kimutatták, hogy csökkenti a bolygóideg gyomrot érintő részének érzékenységét, vagyis az agy ezáltal kevésbé reagál a gyomor feszülési ingerére.

Szintje a vérben étkezés előtt a legmagasabb és közvetlenül utána a legalacsonyabb. Mesterségesen beinjekciózva mind emberben, mind patkányban megnövelte a táplálékbevitelt. Ez a hatás dózisfüggő volt, vagyis több hormon több étkezéssel járt együtt. Patkányokban a ghrelininjekció beindítja a táplálékkereső viselkedést, szimatolást, keresgélést, ételfelhalmozást. A testsúly csökkenése, fogyás esetén a ghrelinszint megnő és arra serkenti a szervezetet, hogy több ételt vegyen magához; hízáskor viszont a hormon szintje lecsökken. Kimutatták viszont azt is, hogy a már túlsúlyos személyek ghrelinszintje alacsonyabb az átlagosnál, kivéve a Prader-Willi-szindrómában szenvedőket. Az anorexia nervosával viszont többnyire magas hormonszint jár együtt.

A ghrelin fokozza a bélsejtek osztódását és gyulladás esetén gátolja apoptózisukat. Mivel akadályozza a gyulladáskeltést, felmerült terápiás alkalmazása a gyomor-bélrendszer gyulladásos folyamatai esetén.

A hasnyálmirigyben a helyi szomatosztatin-termelés aktiválásán keresztül meggátolja a glükóz indukálta inzulinszekréciót.

A központi idegrendszerben

A ghrelin aktiválja az agy kolinerg-dopaminerg jutalmazó rendszerét is, vagyis fokozza a táplálkozással (és feltehetően az alkoholfogyasztással) együttjáró örömérzetet.

Állatokban kimutatták, hogy a ghrelin bejuthat a hippokampuszba, ahol befolyásolhatja a tanulást és a memóriát. Ez alapján lehetséges, hogy a tanulás nappal és éhesen a leghatékonyabb, amikor a ghrelinszint a legmagasabb. Azok az egerek, amelyekben kikapcsolták a ghrelin génjét, a külső stresszre fokozott szorongással válaszoltak. Elképzelhető, hogy a hormon csökkenti a depressziót.

Kimutatták, hogy azoknak, akik keveset alszanak, magasabb a ghrelinszintjük és hajlamosabbak lehetnek arra, hogy túlsúlyosak legyenek.

A ghrelin gátolja a gonadotropinfelszabadító hormon szekrécióját és csökkentheti a termékenységet.

A ghrelinreceptor, a GHSR1a nagy mennyiségben található a hipotalamuszban, az agyalapi mirigyben, a bolygóidegen és az emésztőrendszerben.

A kor előrehaladtával a ghrelin mennyisége a vérben fokozatosan nő; talán ez az egyik oka az időskori túlsúlynak.

Jegyzetek

  1. ↑ Inui A, Asakawa A, Bowers CY, Mantovani G, Laviano A, Meguid MM, Fujimiya M (2004. március). "Ghrelin, appetite, and gastric motility: the emerging role of the stomach as an endocrine organ". FASEB Journal. 18 (3): 439–56. doi:10.1096/fj.03-0641rev. PMID 15003990.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  2. ↑ Seim I, Amorim L, Walpole C, Carter S, Chopin LK, Herington AC (2010. január). "Ghrelin gene-related peptides: multifunctional endocrine / autocrine modulators in health and disease". Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology. 37 (1): 125–31. doi:10.1111/j.1440-1681.2009.05241.x. PMID 19566830.
  3. ↑ Bedendi I, Alloatti G, Marcantoni A, Malan D, Catapano F, Ghé C, Deghenghi R, Ghigo E, Muccioli G (2003. augusztus). "Cardiac effects of ghrelin and its endogenous derivatives des-octanoyl ghrelin and des-Gln14-ghrelin". European Journal of Pharmacology. 476 (1–2): 87–95. doi:10.1016/S0014-2999(03)02083-1. PMID 12969753.
  4. ↑ Toshinai K, Yamaguchi H, Sun Y, Smith RG, Yamanaka A, Sakurai T, Date Y, Mondal MS, Shimbara T, Kawagoe T, Murakami N, Miyazato M, Kangawa K, Nakazato M (2006. május). "Des-acyl ghrelin induces food intake by a mechanism independent of the growth hormone secretagogue receptor". Endocrinology. 147 (5): 2306–14. doi:10.1210/en.2005-1357. PMID 16484324.
  5. ↑ Gauna C, Delhanty PJ, Hofland LJ, Janssen JA, Broglio F, Ross RJ, Ghigo E, van der Lely AJ (2005. február). "Ghrelin stimulates, whereas des-octanoyl ghrelin inhibits, glucose output by primary hepatocytes". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 90 (2): 1055–6. doi:10.1210/jc.2004-1069. PMID 15536157.
  6. ↑ Korbonits M, Goldstone AP, Gueorguiev M, Grossman AB (2004. április). "Ghrelin—a hormone with multiple functions". Frontiers in Neuroendocrinology. 25 (1): 27–68. doi:10.1016/j.yfrne.2004.03.002. PMID 15183037.
  7. ↑ Ariyasu H, Takaya K, Tagami T, Ogawa Y, Hosoda K, Akamizu T, Suda M, Koh T, Natsui K, Toyooka S, Shirakami G, Usui T, Shimatsu A, Doi K, Hosoda H, Kojima M, Kangawa K, Nakao K (2001. október). "Stomach is a major source of circulating ghrelin, and feeding state determines plasma ghrelin-like immunoreactivity levels in humans". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 86 (10): 4753–8. doi:10.1210/jcem.86.10.7885. PMID 11600536.[halott link]
  8. ↑ Suckale J, Solimena M (2008). "Pancreas islets in metabolic signaling—focus on the beta-cell". Frontiers in Bioscience. 13 (13): 7156–71. doi:10.2741/3218. PMID 18508724.
  9. ↑ Ferrini F, Salio C, Lossi L, Merighi A (2009). "Ghrelin in Central Neurons". Current Neuropharmacology. 7 (1): 37–49. doi:10.2174/157015909787602779.
  10. ↑ Chebani Y, Marion C, Zizzari P, Chettab K, Pastor M, Korostelev M, Geny D, Epelbaum J, Tolle V, Morisset-Lopez S, Pantel J (2016). "Enhanced responsiveness of Ghsr Q343X rats to ghrelin results in enhanced adiposity without increased appetite". Sci Signal. 9 (424): ra39. doi:10.1126/scisignal.aae0374. PMID 27095593.
  11. ↑ Tolle V, Bassant MH, Zizzari P, Poindessous-Jazat F, Tomasetto C, Epelbaum J, Bluet-Pajot MT (2002). "Ultradian rhythmicity of ghrelin secretion in relation with GH, feeding behavior, and sleep-wake patterns in rats". Endocrinology. 143 (4): 1353–61. doi:10.1210/endo.143.4.8712. PMID 11897692.
  12. ↑ Wren AM, Small CJ, Ward HL, Murphy KG, Dakin CL, Taheri S, Kennedy AR, Roberts GH, Morgan DG, Ghatei MA, Bloom SR (2000. november). "The novel hypothalamic peptide ghrelin stimulates food intake and growth hormone secretion". Endocrinology. 141 (11): 4325–8. doi:10.1210/endo.141.11.7873. PMID 11089570.
  13. ↑ Cummings DE, Weigle DS, Frayo RS, Breen PA, Ma MK, Dellinger EP, Purnell JQ (2002. május). "Plasma ghrelin levels after diet-induced weight loss or gastric bypass surgery". The New England Journal of Medicine. 346 (21): 1623–30. doi:10.1056/NEJMoa012908. PMID 12023994.
  14. ↑ Goldstone AP, Thomas EL, Brynes AE, Castroman G, Edwards R, Ghatei MA, Frost G, Holland AJ, Grossman AB, Korbonits M, Bloom SR, Bell JD (2004. április). "Elevated fasting plasma ghrelin in prader-willi syndrome adults is not solely explained by their reduced visceral adiposity and insulin resistance". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 89 (4): 1718–26. doi:10.1210/jc.2003-031118. PMID 15070936.
  15. ↑ Misra M, Klibanski A (2014. július). "Endocrine consequences of anorexia nervosa". The Lancet. Diabetes & Endocrinology. 2 (7): 581–592. doi:10.1016/S2213-8587(13)70180-3. PMC 4133106. PMID 24731664.
  16. ↑ Waseem T, Duxbury M, Ito H, Rocha F, Lautz D, Whang E, Ashley SW, Robinson MK (2004. szeptember). "Ghrelin ameliorates TNF-a induced anti-proliferative and pro-apoptotic effects and promotes intestinal epithelial restitution". Journal of the American College of Surgeons. 199 (3 Supplement): 16. doi:10.1016/j.jamcollsurg.2004.05.018.
  17. ↑ Gonzalez-Rey E, Chorny A, Delgado M (2006. május). "Therapeutic action of ghrelin in a mouse model of colitis". Gastroenterology. 130 (6): 1707–20. doi:10.1053/j.gastro.2006.01.041. PMID 16697735.
  18. ↑ Michael R. DiGruccio, Alex M. Mawla, Cynthia J. Donaldson, Glyn M. Noguchi, Joan Vaughan, Christopher Cowing-Zitron, Talitha van der Meulen, Mark O. Huising (2016. május 2.). "Comprehensive alpha, beta and delta cell transcriptomes reveal that ghrelin selectively activates delta cells and promotes somatostatin release from pancreatic islets". Molecular Metabolism. 5: 449–458. doi:10.1016/j.molmet.2016.04.007. 2019. október 16. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. május 30. {{cite journal}}: More than one of |accessdate= és |access-date= specified (súgó)CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  19. ↑ Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Andersson M, Svensson L, Engel JA (2006. március). "Ghrelin stimulates locomotor activity and accumbal dopamine-overflow via central cholinergic systems in mice: implications for its involvement in brain reward". Addiction Biology. 11 (1): 45–54. doi:10.1111/j.1369-1600.2006.00002.x. PMID 16759336.
  20. ↑ Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Douhan A, Svensson L, Engel JA (2007. március). "Ghrelin administration into tegmental areas stimulates locomotor activity and increases extracellular concentration of dopamine in the nucleus accumbens". Addiction Biology. 12 (1): 6–16. doi:10.1111/j.1369-1600.2006.00041.x. PMID 17407492.
  21. ↑ Cahill SP, Hatchard T, Abizaid A, Holahan MR (2014). "An examination of early neural and cognitive alterations in hippocampal-spatial function of ghrelin receptor-deficient rats". Behav. Brain Res. 264: 105–15. doi:10.1016/j.bbr.2014.02.004. PMID 24525421.
  22. ↑ Diano S, Farr SA, Benoit SC, McNay EC, da Silva I, Horvath B, Gaskin FS, Nonaka N, Jaeger LB, Banks WA, Morley JE, Pinto S, Sherwin RS, Xu L, Yamada KA, Sleeman MW, Tschöp MH, Horvath TL (2006. március). "Ghrelin controls hippocampal spine synapse density and memory performance". Nature Neuroscience. 9 (3): 381–8. doi:10.1038/nn1656. PMID 16491079. {{cite journal}}: Unknown parameter |laysource= ignored (súgó); Unknown parameter |laysummary= ignored (súgó)
  23. ↑ Spencer SJ, Xu L, Clarke MA, Lemus M, Reichenbach A, Geenen B, Kozicz T, Andrews ZB (2012. szeptember). "Ghrelin regulates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and restricts anxiety after acute stress". Biological Psychiatry. 72 (6): 457–65. doi:10.1016/j.biopsych.2012.03.010. PMID 22521145.
  24. ↑ Lutter M, Sakata I, Osborne-Lawrence S, Rovinsky SA, Anderson JG, Jung S, Birnbaum S, Yanagisawa M, Elmquist JK, Nestler EJ, Zigman JM (2008. július). "The orexigenic hormone ghrelin defends against depressive symptoms of chronic stress". Nature Neuroscience. 11 (7): 752–3. doi:10.1038/nn.2139. PMC 2765052. PMID 18552842.
  25. ↑ Taheri S, Lin L, Austin D, Young T, Mignot E (2004. december). "Short sleep duration is associated with reduced leptin, elevated ghrelin, and increased body mass index". PLoS Medicine. 1 (3): e62. doi:10.1371/journal.pmed.0010062. PMC 535701. PMID 15602591.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  26. ↑ Comninos AN, Jayasena CN, Dhillo WS (2014). "The relationship between gut and adipose hormones, and reproduction". Human Reproduction Update. 20 (2): 153–74. doi:10.1093/humupd/dmt033. PMID 24173881.
  27. ↑ Castañeda TR, Tong J, Datta R, Culler M, Tschöp MH (2010. január). "Ghrelin in the regulation of body weight and metabolism". Frontiers in Neuroendocrinology. 31 (1): 44–60. doi:10.1016/j.yfrne.2009.10.008. PMID 19896496.
  28. ↑ Cummings DE, Purnell JQ, Frayo RS, Schmidova K, Wisse BE, Weigle DS (2001. augusztus). "A preprandial rise in plasma ghrelin levels suggests a role in meal initiation in humans". Diabetes. 50 (8): 1714–9. doi:10.2337/diabetes.50.8.1714. PMID 11473029.

Fordítás