Вконтакте Одноклассники Фейсбук Гугл+ Английский Испанский Итальянский Русский Украинский

Реклама

Секретин - подобное гормону вещество, регулирующее функцию пищеварения (Физиология, Патофизиология, Клиническая роль секретина в организме животных и человека)


Введение

В сотрудничестве с физиологом У. М. Бейлиссом английский врач Э. Х. Старлинг открыл секретин в 1902 году. В ту эпоху гормональный контроль секреции поджелудочной железы противоречил учению школы Павлова о том, что в ответ поджелудочной железы на подкисление двенадцатиперстной кишки задействованы только нервные рефлексы. Выводы Бейлиса и Старлинга остаются научной истиной, но медицинские работники имеют более развитое понимание секретина и его функции.

Физиология: Гормон Секретин

Секретин секретируется S-клетками в двенадцатиперстной кишке и влияет на многие другие системы органов. Секретиновые рецепторы (СР) экспрессируются в базолатеральном домене нескольких типов клеток. Помимо регулирования роста эпителиальных клеток в поджелудочной железе и билиарной системе, секретин дополнительно оказывает трофическое действие.

Клеточные механизмы синтеза гормона секретина

Секретин образуется из предшественника - аминокислоты просекретина активацией желудочной кислотой. Просекретин содержит пептид Н-терминала, прокладку, секретин, и пептид к-терминала. Секретин — это пептидный гормон, состоящий из 27 аминокислот. Последовательность подобна этому из гастрического ингибиторного пептида (GIP), вазоактивного кишечного пептида (VIP) и глюкагона.

Гормон секретин вырабатывается в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и действует на поджелудочную железу, где стимулирует выделение бикарбоната и воды. Хотя эта роль в пищеварительной физиологии была известна, исследования недавно выявили опосредующую рецепторную функцию секретина. Наряду с рецепторами VIP и глюкагона, рецептор секретина является частью суперсемейства рецепторов, связанных с G-белком. Панкреатические центроацинарные клетки имеют секретиновые рецепторы в своей плазматической мембране. После связывания с рецептором секретин стимулирует аденилатциклазу и превращает АТФ в цАМФ. цАМФ является вторым посредником и заставляет поджелудочную железу выделять бикарбонат. Система цАМФ играет ключевую роль в модуляции большой билиарной секреции, так как она активируется секретином, а также усиливается холангиоцитарная пролиферация холангиоцитов.

Механизмы прекращения сигнала секретиновых рецепторов включают фосфорилирование, которое опосредовано киназами GPCR. Приемные устройства обильны на клетках протока и ацинарных клетках и умеряют секретин-простимулированное секретирование жидкости и бикарбоната. Кроме того, рецепторы присутствуют в клетках головного мозга и нейронах блуждающего нерва; секретиновые рецепторы также обнаруживаются на опухолях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

Функции секретина

Секретин выполняет 3 основные функции:

Гормональная регуляция секретином секреции желудочной кислоты и панкреатического бикарбоната

Основными физиологическими действиями секретина являются стимуляция секреции панкреатической жидкости и бикарбоната. S-клетки в тонком кишечнике выделяют секретин. Желудочная кислота стимулирует высвобождение секретина, позволяя двигаться в просвет двенадцатиперстной кишки. Секретин вызывает увеличение секреции панкреатического и билиарного бикарбоната и снижение секреции желудочного Н+. Секретин стимулирует секрецию богатой бикарбонатом поджелудочной жидкости. Секретин поступает в просвет кишечника и стимулирует секрецию бикарбоната, в конечном итоге нейтрализуя желудочный Н+, который играет важную роль в переваривании жиров, создавая более нейтральную (рН 6-8) среду. Н+ и жирные кислоты в двенадцатиперстной кишке регулируют высвобождение секретина.

Секретин нейтрализует рН в двенадцатиперстной кишке за счет оптимизации функциональных возможностей панкреатической амилазы и панкреатической липазы. Посредством вторичного посланного действия цАМФ, высвобождение бикарбоната вызывает нейтрализацию кислой среды, тем самым устанавливая рН, благоприятный для действия пищеварительных ферментов. Секретин также увеличивает секрецию бикарбоната из двенадцатиперстной кишки Брюннера; этот механизм буферизует кислотность из химуса и уменьшает секрецию кислоты париетальными клетками.

Роль секретина в осморегуляции

Водный гомеостаз имеет решающее значение в поддержании баланса между поступлением воды и ее выведением из организма. Осморегуляторные функции секретина в головном мозге аналогичны функциям ангиотензина II. Гормон секретин находится в магноцеллюлярных нейронах паравентрикулярных и супраоптических ядер гипоталамуса. В состояниях повышенной осмоляльности секретин высвобождается из заднего отдела гипофиза — это вызывает активацию высвобождения вазопрессина в гипоталамусе. Вазопрессин воздействует на собирательные протоки, где он индуцирует введение аквапорина 2 водных каналов на апикальные мембраны этих клеток. Было показано, что секретин индуцирует увеличение объема мочи.

Роль секретина в диагностике болезней

Клинически основное применение секретина заключается в диагностике гастрин-секретирующих опухолей , таких как синдром Золлингера-Эллисона. Под нормальными физиолого психологическими условиями, секретин блокирует отпуск гастрина; однако, при патологиях гастриномы введение секретина будет вызывать общее увеличение высвобождения гастрина. Эта идея является основой для теста стимуляции секретина, который используется для определения наличия гастринпродуцирующих опухолей. Правильная техника теста стимуляции секретина заключается в помещении трубки вниз по горлу через желудок и в двенадцатиперстную кишку. Как только трубка находится на месте, происходит введение экзогенного секретина, и происходит анализ дуоденального всасывания.

Секретин играет важную роль в диагностике панкреатической недостаточности. Введение секретина усиливает секрецию поджелудочной железы и вызывает расширение панкреатических протоков. Таким образом, введение секретина происходит во время эндоскопической ретроградной холангиопанкреатографии (ЭРХПГ), в помощь при канюлизации. Недавние исследования показывают, что повышенная секретином ЭРХПГ является более эффективной в оценке панкреатической секреции и возможной протоковой непроходимости. В конечном счете, ЭРКП с повышенным секретином является более полезным для выявления воспалительных и неопластических состояний поджелудочной железы по сравнению с использованием обычных методов, таких как магнитно-резонансная томография или компьютерная томография.

Патофизиология секретина в организме человека и животных

Несмотря на то, что основное действие секретина заключается в секреции бикарбоната и производстве панкреатической жидкости, он также функционирует как энтерогастрон. Высвобождаемый проглоченными жирами, энтерогастрон является веществом, которое ингибирует секрецию желудочной кислоты. Секретин подавляет секрецию желудочной кислоты.

Подобно к другим кишечным пептидам, секретин вызывает чувство сытости. Центрально контролируется системой меланокортина; периферийно, сигналы секретина через сенсорные волокна блуждающего нерва.

При аномалиях при выделении секретина параллельно развиваются аномалии в основных патологиях, как синдром неуместного (неадекватного) антидиуретического гормона (SIADH). Пациенты с СИАДХ имеют нормальную функцию вазопрессина, но проходят транслокацию аквапорина 2; поэтому, без выделения секретина от заднего гипофиза, никакое выделение вазопрессина не возникает из-за отсутствия стимуляции на гипоталамусе.

Клиническое значение определения физиологической активности секретина

Кистозный фиброз

Муковисцидоз (CF) - это генетическое заболевание, поражающее несколько органов. CF наследуется в аутосомно-рецессивном порядке. Его вызывают мутации в белке трансмембранного регулятора проводимости (CFTR) муковисцидоза. Когда CFTR не работает правильно, выделения становятся густыми и вязкими. Нарушение характеризуется эпителиальной секреторной дисфункцией, поражением протоковой непроходимости и недостаточной проницаемостью хлорида в поджелудочной железе. В норме поджелудочная железа выделяет хлорид, бикарбонат и воду в ответ на секретин; однако при муковисцидозе этот ответ значительно уменьшается, что вызывает обезвоживание секрета и сгущение слизи. Секретин-стимулированная сонография и МРТ могут быть использованы для диагностики экзокринной панкреатической недостаточности при муковисцидозе.

Аутизм и первазивное расстройство развития

Недавние исследования предполагают, что секретин может быть использован для лечения аутизма и первазивного расстройства развития (PDD). В двойном слепом плацебо-контролируемом перекрестном исследовании исследователи давали участникам одну дозу внутривенного свиного гормона секретина. В результате исследования улучшились язык и поведение у детей с этими расстройствами и хронической диареей. Дети с хронической, активной диареей показали снижение ненормального поведения при лечении секретином.

Автор: Николас Дигрегорио; Сандип Шарма.

Литература по физиологии секретина

  1. Henriksen JH, de Muckadell OB. Secretin, its discovery, and the introduction of the hormone concept. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 2000 Oct;60(6):463-71.
  2. Hirst BH. Secretin and the exposition of hormonal control. J. Physiol. (Lond.). 2004 Oct 15;560(Pt 2):339.
  3. Afroze S, Meng F, Jensen K, McDaniel K, Rahal K, Onori P, Gaudio E, Alpini G, Glaser SS. The physiological roles of secretin and its receptor. Ann Transl Med. 2013 Oct;1(3):29.
  4. Kopin AS, Wheeler MB, Leiter AB. Secretin: structure of the precursor and tissue distribution of the mRNA. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990 Mar;87(6):2299-303.
  5. Chow BK. Molecular cloning and functional characterization of a human secretin receptor. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995 Jul 06;212(1):204-11.
  6. Alpini G, Glaser S, Robertson W, Rodgers RE, Phinizy JL, Lasater J, LeSage GD. Large but not small intrahepatic bile ducts are involved in secretin-regulated ductal bile secretion. Am. J. Physiol. 1997 May;272(5 Pt 1):G1064-74.
  7. Glaser S, Lam IP, Franchitto A, Gaudio E, Onori P, Chow BK, Wise C, Kopriva S, Venter J, White M, Ueno Y, Dostal D, Carpino G, Mancinelli R, Butler W, Chiasson V, DeMorrow S, Francis H, Alpini G. Knockout of secretin receptor reduces large cholangiocyte hyperplasia in mice with extrahepatic cholestasis induced by bile duct ligation. Hepatology. 2010 Jul;52(1):204-14.
  8. Ozcelebi F, Holtmann MH, Rentsch RU, Rao R, Miller LJ. Agonist-stimulated phosphorylation of the carboxyl-terminal tail of the secretin receptor. Mol. Pharmacol. 1995 Nov;48(5):818-24.
  9. Shetzline MA, Premont RT, Walker JK, Vigna SR, Caron MG. A role for receptor kinases in the regulation of class II G protein-coupled receptors. Phosphorylation and desensitization of the secretin receptor. J. Biol. Chem. 1998 Mar 20;273(12):6756-62.
  10. Körner M, Miller LJ. Alternative splicing of pre-mRNA in cancer: focus on G protein-coupled peptide hormone receptors. Am. J. Pathol. 2009 Aug;175(2):461-72.
  11. CHRISTODOULOPOULOS JB, JACOBS WH, KLOTZ AP. Action of secretin on pancreatic secretion. Am. J. Physiol. 1961 Dec;201:1020-4.
  12. Osnes M, Hanssen LE, Flaten O, Myren J. Exocrine pancreatic secretion and immunoreactive secretin (IRS) release after intraduodenal instillation of bile in man. Gut. 1978 Mar;19(3):180-4.
  13. Lee VH, Lee LT, Chu JY, Lam IP, Siu FK, Vaudry H, Chow BK. An indispensable role of secretin in mediating the osmoregulatory functions of angiotensin II. FASEB J. 2010 Dec;24(12):5024-32.
  14. Nielsen S, DiGiovanni SR, Christensen EI, Knepper MA, Harris HW. Cellular and subcellular immunolocalization of vasopressin-regulated water channel in rat kidney. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993 Dec 15;90(24):11663-7.
  15. Brady CE. Secretin provocation test in the diagnosis of Zollinger-Ellison syndrome. Am. J. Gastroenterol. 1991 Feb;86(2):129-34.
  16. Catalano MF, Lahoti S, Geenen JE, Hogan WJ. Prospective evaluation of endoscopic ultrasonography, endoscopic retrograde pancreatography, and secretin test in the diagnosis of chronic pancreatitis. Gastrointest. Endosc. 1998 Jul;48(1):11-7.
  17. Khalid A, Peterson M, Slivka A. Secretin-stimulated magnetic resonance pancreaticogram to assess pancreatic duct outflow obstruction in evaluation of idiopathic acute recurrent pancreatitis: a pilot study. Dig. Dis. Sci. 2003 Aug;48(8):1475-81.
  18. You CH, Rominger JM, Chey WY. Effects of atropine on the action and release of secretin in humans. Am. J. Physiol. 1982 Jun;242(6):G608-11.
  19. You CH, Chey WY. Secretin is an enterogastrone in humans. Dig. Dis. Sci. 1987 May;32(5):466-71.
  20. Cheng CY, Chu JY, Chow BK. Central and peripheral administration of secretin inhibits food intake in mice through the activation of the melanocortin system. Neuropsychopharmacology. 2011 Jan;36(2):459-71.
  21. Chu JY, Cheng CY, Sekar R, Chow BK. Vagal afferent mediates the anorectic effect of peripheral secretin. PLoS ONE. 2013;8(5):e64859.
  22. O'Sullivan BP, Freedman SD. Cystic fibrosis. Lancet. 2009 May 30;373(9678):1891-904.
  23. Engjom T, Tjora E, Wathle G, Erchinger F, Lærum BN, Gilja OH, Haldorsen IS, Dimcevski G. Secretin-stimulated ultrasound estimation of pancreatic secretion in cystic fibrosis validated by magnetic resonance imaging. Eur Radiol. 2018 Apr;28(4):1495-1503.
  24. Kern JK, Van Miller S, Evans PA, Trivedi MH. Efficacy of porcine secretin in children with autism and pervasive developmental disorder. J Autism Dev Disord. 2002 Jun;32(3):153-60.

^Наверх

Полезно знать