Gastrina

Efectos da gastrina sobre a produción de ácido gástrico. O esquema non mostra os efectos estimulatorios da gastrina sobre as células ECL.

A gastrina é unha hormona peptídica humana que estimula a secreción de ácido clorhídrico (HCl) no estómago por parte das células parietais da parede estomacal e favorece a motilidade gástrica. Libérase polas células G no antro do estómago, duodeno, e páncreas. Únese aos receptores de colecistoquinina B das células similares ás enterocromafíns (células ECL), estimulando a produción de histaminas, e induce a inserción de bombas ATPase K⁺/H⁺ na membrana apical das células parietais (o cal, á súa vez, incrementa a liberación de H⁺). A liberación desta hormona é estimulada pola presenza de péptidos na luz do estómago.

Historia

A súa existencia foi suxerida por primeira vez en 1905 polo fisiólogo británico John Sydney Edkins, e as gastrinas foron illadas en 1964 por Roderic Alfred Gregory e H. J. Tracy na Universidade de Liverpool. En 1964 determinouse a estrutura da gastrina.

Fisioloxía

Xenética

O xene GAS codificador da gastrina está situado no brazo longo do cromosoma 17 (17q21).

Síntese

A gastrina é unha hormona peptídica linear producida polas células G do duodeno e no antro pilórico do estómago, que a segregan ao sangue. A gastrina pode atoparse fundamentalmente en tres formas nas que as cifras se refiren ao número de aminoácidos, que son:

• gastrina-34 ("gastrina grande")
• gastrina-17 ("gastrina pequena")
• gastrina-14 ("minigastrina")

Tamén existe unha gastrina sintetizada artificialmente, chamada pentagastrina, cunha secuencia de aminoácidos idéntica á secuencia dos 5 últimos aminoácidos do extremo C-terminal da gastrina.

Liberación

A gastrina libérase en resposta a certos estímulos. Estes poden ser:

• Distensión do estómago.
• Estimulación vagal mediada pola bombesina neurócrina ou péptido liberador da gastrina (GRP) nos humanos.
• Presenza de proteínas parcialmente dixeridas especialmente aminoácidos.
• Hipercalcemia.

A liberación de gastrina é inhibida por:

• Presenza de ácido no estómago (principalmente HCl), o que é un caso de retroalimentación negativa.
• A hormona somatostatina, que tamén inhibe a liberación de gastrina, igual que a secretina, GIP (polipéptido inhibidor gástrico), VIP (péptido intestinal vasoactivo), glicagón e calcitonina.

Funcións

A presenza de gastrina estimula as células parietais ou oxínticas do estómago a segregar ácido clorhídrico (o ácido gástrico). Isto fano tanto de forma directa, actuando sobre as células parietais, coma indirecta, uníndose aos receptores de colecistoquinina B das células ECL do estómago, as cales responden liberando histamina, e esta, á súa vez, actúa de modo parácrino sobre as células parietais estimulándoas a segregar ións H⁺. Este é o estímulo principal para que as células parietais segreguen ácido.

Ademais das funcións xa mencionadas, a gastrina ten outras funcións adicionais, como:

• Estimular a maduración das células parietais e o crecemento do fundus do estómago.
• Causa a secreción de pepsinóxeno por parte das células principais do estómago, que é a forma inactiva do encima dixestivo pepsina.
• Incrementa a mobilidade da musculatura lisa antral e promove a motilidade estomacal.
• Aumenta as contraccións do antro en dirección ao píloro, e relaxa o esfínter pilórico, o que estimula o baleiramento gástrico.
• Inflúe na relaxación da válvula ileocecal.
• Induce a secreción pancreática e o baleiramento da vesícula biliar.
• Favorece a contracción do esfínter esofáxico inferior, polo que os baixos niveis de gastrina poden favorecer o refluxo gastroesofáxico.

Factores que inflúen na secreción

Na luz gástrica:

• Factores estimulatorios: dietas ricas en proteínas e aminoácidos (carnes), hipercalcemia. (por exemplo, durante a fase gástrica)
• Factores inhibitorios: acidez (pH por debaixo de 3), por un mecanismo de retroalimentación negativa exercido por medio da liberación de somatostatina polas células δ do estómago, o cal inhibe a liberación de gastrina e histamina.

Parácrinos:

• Factor estimulatorio: bombesina.
• Factor inhibitorio: somatostatina, que actúa sobre os receptores de somatostatina 2 das células G de modo parácrino, é dicir, por difusión local nos espazos intercelulares, pero tamén sistemicamente a través da súa liberación na circulación sanguínea da mucosa local; inhibe a secreción ácida ao actuar sobre as células parietais.

Nerviosos:

• Factores estimulatorios: axentes beta-adrenérxicos, axentes colinérxicos, péptido liberador da gastrina (GRP).
• Factor inhibitorio: Reflexo enterogástrico.

Circulación:

• Factor estimulatorio: epinefrina.
• Factores inhibitorios: péptido inhibidor gástrico (GIP), secretina, somatostatina, glicagón, calcitonina.

Enfermidades

Na síndrome de Zollinger-Ellison, a gastrina prodúcese en exceso, a miúdo debido a un gastrinoma (tumor produtor de gastrina, xeralmente benigno) localizado no duodeno ou no páncreas. Para investigar a hipergastrinemia (altos niveis de gastrina no sangue), faise a a "proba da pentagastrina".

Na gastrite autoinmune, o sistema inmunitario ataca as células parietais ou oxínticas, orixinando hipoclorhidria (baixa acidez estomacal). Isto dá lugar a que no corpo se produza un elevado nivel de gastrina nun intento de compensar o incremento de pH (basicidade) do estómago. Finalmente, pérdense todas as células parietais e establécese unha aclorhidria, que leva á perda da retroalimentación negativa na secreción de gastrina. A concentración de gastrina plasmática é elevada en practicamente todas as persoas que padecen mucolipidose de tipo IV (con niveis de 1507 pg/mL; nun rango de 400-4100 pg/mL, cando o normal é 0-200 pg/mL), que é un efecto secundario da aclorhidria constitutiva. A detección deste síntoma facilita a diagnose de pacientes con este trastorno neuroxenético.

Véxase tamén

Bibliografía

• Rozengurt E, Walsh JH (2001). "Gastrin, CCK, signaling, and cancer". Annu. Rev. Physiol. 63: 49–76. PMID 11181948. doi:10.1146/annurev.physiol.63.1.49. 
• Dockray GJ (2005). "Clinical endocrinology and metabolism. Gastrin". Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 18 (4): 555–68. PMID 15533775. doi:10.1016/j.beem.2004.07.003. 
• Anlauf M, Garbrecht N, Henopp T; et al. (2006). "Sporadic versus hereditary gastrinomas of the duodenum and pancreas: distinct clinico-pathological and epidemiological features". World J. Gastroenterol. 12 (34): 5440–6. PMID 17006979. 
• Polosatov MV, Klimov PK, Masevich CG; et al. (1979). "Interaction of synthetic human big gastrin with blood proteins of man and animals". Acta hepato-gastroenterologica 26 (2): 154–9. PMID 463490. 
• Fritsch WP, Hausamen TU, Scholten T (1977). "[Gastrointestinal hormones. I. Hormones of the gastrin group]". Zeitschrift für Gastroenterologie 15 (4): 264–76. PMID 871064. 
• Higashimoto Y, Himeno S, Shinomura Y; et al. (1989). "Purification and structural determination of urinary NH2-terminal big gastrin fragments". Biochem. Biophys. Res. Commun. 160 (3): 1364–70. PMID 2730647. doi:10.1016/S0006-291X(89)80154-8. 
• Pauwels S, Najdovski T, Dimaline R; et al. (1989). "Degradation of human gastrin and CCK by endopeptidase 24.11: differential behaviour of the sulphated and unsulphated peptides". Biochim. Biophys. Acta 996 (1–2): 82–8. PMID 2736261. doi:10.1016/0167-4838(89)90098-8. 
• Lund T, Geurts van Kessel AH, Haun S, Dixon JE (1986). "The genes for human gastrin and cholecystokinin are located on different chromosomes". Hum. Genet. 73 (1): 77–80. PMID 3011648. doi:10.1007/BF00292669. 
• Kariya Y, Kato K, Hayashizaki Y; et al. (1987). "Expression of human gastrin gene in normal and gastrinoma tissues". Gene 50 (1–3): 345–52. PMID 3034736. doi:10.1016/0378-1119(86)90338-0. 
• Gregory RA, Tracy HJ, Agarwal KL, Grossman MI (1969). "Aminoacid constitution of two gastrins isolated from Zollinger-Ellison tumour tissue". Gut 10 (8): 603–8. PMC 1552899. PMID 5822140. doi:10.1136/gut.10.8.603. 
• Bentley PH, Kenner GW, Sheppard RC (1967). "Structures of human gastrins I and II". Nature 209 (5023): 583–5. PMID 5921183. doi:10.1038/209583b0. 
• Ito R, Sato K, Helmer T; et al. (1984). "Structural analysis of the gene encoding human gastrin: the large intron contains an Alu sequence". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81 (15): 4662–6. PMC 391550. PMID 6087340. doi:10.1073/pnas.81.15.4662. 
• Wiborg O, Berglund L, Boel E; et al. (1984). "Structure of a human gastrin gene". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81 (4): 1067–9. PMC 344765. PMID 6322186. doi:10.1073/pnas.81.4.1067. 
• Kato K, Hayashizaki Y, Takahashi Y; et al. (1984). "Molecular cloning of the human gastrin gene". Nucleic Acids Res. 11 (23): 8197–203. PMC 326575. PMID 6324077. doi:10.1093/nar/11.23.8197. 
• Boel E, Vuust J, Norris F; et al. (1983). "Molecular cloning of human gastrin cDNA: evidence for evolution of gastrin by gene duplication". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 80 (10): 2866–9. PMC 393933. PMID 6574456. doi:10.1073/pnas.80.10.2866. 
• Kato K, Himeno S, Takahashi Y; et al. (1984). "Molecular cloning of human gastrin precursor cDNA". Gene 26 (1): 53–7. PMID 6689486. doi:10.1016/0378-1119(83)90035-5. 
• Koh TJ, Wang TC (1995). "Molecular cloning and sequencing of the murine gastrin gene". Biochem. Biophys. Res. Commun. 216 (1): 34–41. PMID 7488110. doi:10.1006/bbrc.1995.2588. 
• Rehfeld JF, Hansen CP, Johnsen AH (1995). "Post-poly(Glu) cleavage and degradation modified by O-sulfated tyrosine: a novel post-translational processing mechanism". EMBO J. 14 (2): 389–96. PMC 398093. PMID 7530658. 
• Rehfeld JF, Johnsen AH (1994). "Identification of gastrin component I as gastrin-71. The largest possible bioactive progastrin product". Eur. J. Biochem. 223 (3): 765–73. PMID 8055952. doi:10.1111/j.1432-1033.1994.tb19051.x. 
• Varro A, Dockray GJ (1993). "Post-translational processing of progastrin: inhibition of cleavage, phosphorylation and sulphation by brefeldin A". Biochem. J. 295 (Pt 3): 813–9. PMC 1134634. PMID 8240296. 

Ligazóns externas

• Overview at colostate.edu Arquivado 19 de maio de 2017 en Wayback Machine.