Wazoaktywny peptyd jelitowy - Vasoactive intestinal peptide
Wazoaktywny peptyd jelitowy , znany również jako wazoaktywny polipeptyd jelitowy lub VIP , jest hormonem peptydowym, który jest wazoaktywny w jelicie. VIP jest peptydem składającym się z 28 reszt aminokwasowych, który należy do nadrodziny glukagon/sekretyna , ligand receptorów sprzężonych z białkami G klasy II . VIP jest produkowany w wielu tkankach kręgowców , w tym jelita , trzustki , a jądro nadskrzyżowaniowe z podwzgórza w mózgu . VIP pobudza kurczliwość serca, powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych , zwiększa glikogenolizę , obniża ciśnienie tętnicze krwi oraz rozluźnia mięśnie gładkie tchawicy , żołądka i pęcherzyka żółciowego . U ludzi wazoaktywny peptyd jelitowy jest kodowany przez gen VIP .
VIP ma okres półtrwania (t ½ ) we krwi około dwóch minut.
Funkcjonować
W ciele
VIP działa na kilka tkanek:
W układzie pokarmowym VIP wydaje się wywoływać rozluźnienie mięśni gładkich ( dolny zwieracz przełyku , żołądek, woreczek żółciowy), stymuluje wydzielanie wody do soku trzustkowego i żółci oraz powoduje zahamowanie wydzielania i wchłaniania kwasu żołądkowego ze światła jelita. Jego rolą w jelicie jest silna stymulacja wydzielania wody i elektrolitów , a także rozluźnienie mięśni gładkich jelit, rozszerzenie naczyń obwodowych, stymulacja wydzielania wodorowęglanów trzustkowych oraz hamowanie wydzielania kwasu żołądkowego stymulowanego gastryną . Efekty te współdziałają w celu zwiększenia ruchliwości. Pełni również funkcję stymulacji sekrecji pepsynogenu przez komórki naczelne . VIP wydaje się być ważnym neuropeptydem w chorobach zapalnych jelit, ponieważ komunikacja między komórkami tucznymi a VIP w zapaleniu okrężnicy, podobnie jak w chorobie Leśniowskiego-Crohna, jest zwiększona.
Znajduje się również w sercu i ma znaczący wpływ na układ sercowo-naczyniowy . Powoduje rozszerzenie naczyń wieńcowych oraz dodatni efekt inotropowy i chronotropowy . Prowadzone są badania, aby sprawdzić, czy może mieć korzystny wpływ na leczenie niewydolności serca . VIP prowokuje nawilżenie pochwy u zdrowych kobiet, podwajając całkowitą objętość wytwarzanego nawilżenia.
W mózgu
Znajduje się również w mózgu i niektórych nerwach autonomicznych:
Jeden region obejmuje określony obszar jąder nadskrzyżowaniowych (SCN), lokalizację „głównego stymulatora dobowego ”. Patrz SCN i rytm dobowy poniżej. VIP w przysadce pomaga regulować wydzielanie prolaktyny ; stymuluje uwalnianie prolaktyny u indyka domowego. Dodatkowo hormon uwalniający hormon wzrostu (GH-RH) należy do rodziny VIP i stymuluje wydzielanie hormonu wzrostu w przednim płacie przysadki mózgowej.
Mechanizmy
VIP unerwia się na VPAC1 i VPAC2 . Gdy VIP wiąże się z receptorami VPAC2, uruchamiana jest kaskada sygnalizacyjna, w której pośredniczy G-alfa. W wielu systemach wiązanie VIP aktywuje aktywność cyklazy adenylowej , prowadząc do wzrostu cAMP i PKA . Następnie PKA aktywuje inne wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe, takie jak fosforylacja CREB i inne czynniki transkrypcyjne. Promotor mPer1 ma domeny CRE, a zatem zapewnia mechanizm VIP do regulowania samego zegara molekularnego. Następnie aktywuje szlaki ekspresji genów, takie jak Per1 i Per2 w rytmie dobowym.
Ponadto poziomy GABA są połączone z VIP, ponieważ są wydawane wspólnie. Uważa się, że rzadkie połączenia GABAergiczne zmniejszają zsynchronizowane strzelanie. Chociaż GABA kontroluje amplitudę rytmów neuronalnych SCN, nie ma decydującego znaczenia dla utrzymania synchronizacji. Jeśli jednak wydanie GABA jest dynamiczne, może niewłaściwie maskować lub wzmacniać efekty synchronizacji VIP.
Czas okołodobowy prawdopodobnie wpływa raczej na synapsy niż na organizację obwodów VIP.
SCN i rytm dobowy
SCN koordynuje codzienne czasomierz w organizmie i VIP odgrywa kluczową rolę w komunikacji między poszczególnymi komórkami mózgu w tym regionie. Na poziomie komórkowym SCN wyraża różną aktywność elektryczną w czasie okołodobowym. Wyższą aktywność obserwuje się w ciągu dnia, podczas gdy w nocy jest mniej. Uważa się, że rytm ten jest ważną cechą SCN, aby synchronizować się ze sobą i kontrolować rytmikę w innych regionach.
VIP działa jako główny czynnik synchronizujący wśród neuronów SCN i odgrywa rolę w synchronizowaniu SCN z sygnałami świetlnymi. Wysokie stężenie neuronów zawierających receptory VIP i VIP występuje przede wszystkim w brzuszno-bocznym aspekcie SCN, który również znajduje się powyżej skrzyżowania wzrokowego . Neurony w tym obszarze otrzymują informacje z siatkówki z układu siatkówkowo- podwzgórzowego, a następnie przekazują informacje o środowisku do SCN. Co więcej, VIP jest również zaangażowany w synchronizację czasu działania funkcji SCN z cyklem środowiskowym światło-ciemność. Łącznie te role w SCN sprawiają, że VIP jest kluczowym elementem maszynerii pomiaru czasu okołodobowego u ssaków .
Po znalezieniu dowodów na obecność VIP w SCN, naukowcy zaczęli rozważać jego rolę w SCN i sposób, w jaki może wpływać na rytm dobowy. VIP odgrywa również kluczową rolę w modulowaniu oscylacji. Wcześniejsze badania farmakologiczne wykazały, że VIP jest potrzebny do prawidłowej synchronizacji systemów okołodobowych indukowanej światłem. Zastosowanie VIP powoduje również przesunięcie fazowe rytmu dobowego uwalniania wazopresyny i aktywności nerwowej. Zdolność populacji do pozostawania zsynchronizowaną, jak również zdolność pojedynczych komórek do generowania oscylacji, składa się u myszy z niedoborem receptora VIP lub VIP. Chociaż nie jest to dokładnie przebadane, istnieją dowody na to, że poziomy VIP i jego receptora mogą się różnić w zależności od każdej dobowej oscylacji.
Hipoteza wiodąca funkcji VIP wskazuje, że neurony wykorzystują VIP do komunikacji z określonymi celami postsynaptycznymi w celu regulacji rytmu dobowego . Depolaryzacja neuronów eksprymujących VIP przez światło wydaje się powodować uwalnianie VIP i kotransmiterów (w tym GABA ), które z kolei mogą zmieniać właściwości następnego zestawu neuronów wraz z aktywacją VPAC2 . Inna hipoteza przemawia za wysyłaniem przez VIP sygnału parakrynnego na odległość, a nie z sąsiedniego neuronu postsynaptycznego.
Szlak sygnałowy
W SCN występuje duża ilość VPAC2 . Obecność VPAC2 po stronie brzuszno-bocznej sugeruje, że sygnały VIP mogą faktycznie sygnalizować z powrotem, aby regulować komórki wydzielające VIP. SCN ma wiele ścieżek neuronalnych do kontrolowania i modulowania aktywności endokrynnej.
Zarówno VIP, jak i wazopresyna są ważne dla neuronów w przekazywaniu informacji do różnych celów i wpływają na funkcje neuroendokrynne. Przekazują informacje przez takie jądra przekaźnikowe jak SPZ (strefa podkomorowa), DMH ( grzbietowo-przyśrodkowe jądro podwzgórza ), MPOA (przyśrodkowy obszar przedwzrokowy ) i PVN ( jądro przykomorowe podwzgórza ).
Zachowanie społeczne
Neurony VIP zlokalizowane w podwzgórzu, a konkretnie w grzbietowym przednim podwzgórzu i brzuszno-przyśrodkowym podwzgórzu, mają wpływ na zachowania społeczne u wielu gatunków kręgowców. Badania sugerują, że kaskady VIP mogą być aktywowane w mózgu w odpowiedzi na sytuację społeczną, która stymuluje obszary mózgu, o których wiadomo, że regulują zachowanie. Ten obwód społeczny obejmuje wiele obszarów podwzgórza wraz z ciałem migdałowatym i brzusznym obszarem nakrywkowym . Produkcja i uwalnianie neuropeptydu VIP jest scentralizowane w podwzgórzowych i pozapodwzgórzowych obszarach mózgu i stamtąd jest w stanie modulować wydzielanie prolaktyny. Po wydzieleniu z przysadki prolaktyna może nasilać wiele zachowań, takich jak opieka rodzicielska i agresja. U niektórych gatunków ptaków z nokautowym genem VIP zaobserwowano spadek ogólnej agresji na terytorium lęgowym.
Patologia
VIP jest nadprodukowany w VIPoma .
Oprócz VIPoma, VIP odgrywa rolę w chorobie zwyrodnieniowej stawów (OA). Chociaż istnieje konflikt dotyczący tego, czy obniżenie lub podwyższenie poziomu VIP przyczynia się do OA, wykazano, że VIP zapobiega uszkodzeniom chrząstki u zwierząt.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
- Watanabe J (1 stycznia 2016). Podrozdział 18E - Wazoaktywny peptyd jelitowy . Podręcznik hormonów . Prasa akademicka. s. 150–e18E–10. doi : 10.1016/b978-0-12-801028-0.00146-x . Numer ISBN 9780128010280.
- Fahrenkrug J (2001). „Peptydy jelitowe/mózgowe w drogach rodnych: VIP i PACAP”. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. Suplement . 61 (234): 35-9. doi : 10.1080/003655101317095392 . PMID 11713978 . S2CID 7249967 .
- Delgado M, Pozo D, Ganea D (czerwiec 2004). „Znaczenie wazoaktywnego peptydu jelitowego w immunomodulacji”. Recenzje farmakologiczne . 56 (2): 249–90. doi : 10.1124/pr.56.2.7 . PMID 15169929 . S2CID 1646333 .
- Conconi MT, Spinazzi R, Nussdorfer GG (2006). Endogenne ligandy receptorów PACAP/VIP w autokrynno-parakrynnej regulacji nadnerczy . Międzynarodowy Przegląd Cytologii . 249 . s. 1-51. doi : 10.1016/S0074-7696(06)49001-X . Numer ISBN 978-0-12-364653-8. PMID 16697281 .
- Wzgórze JM (2007). „Wazoaktywny peptyd jelitowy w zaburzeniach neurorozwojowych: potencjał terapeutyczny” . Aktualny projekt farmaceutyczny . 13 (11): 1079–89. doi : 10.2174/138161207780618975 . PMID 17430171 .
- Gonzalez-Rey E, Varela N, Chorny A, Delgado M (2007). „Podejścia terapeutyczne wazoaktywnego peptydu jelitowego jako plejotropowego immunomodulatora”. Aktualny projekt farmaceutyczny . 13 (11): 1113–39. doi : 10.2174/138161207780618966 . PMID 17430175 .
- Głowa JR, Panlilio LV, Brenneman DE, Gozes I, Fridkin M, Hill JM (styczeń 1992). „Upośledzenie uczenia się po domózgowym podaniu białka otoczki HIV gp120 lub antagonisty VIP” . Badania mózgu . 570 (1–2): 49–53. doi : 10.1016/0006-8993(92)90562-n . PMID 1617429 . S2CID 25496970 .
- Theriault Y, Boulanger Y, St-Pierre S (marzec 1991). „Strukturalne oznaczanie wazoaktywnego peptydu jelitowego za pomocą dwuwymiarowej spektroskopii H-NMR”. Biopolimery . 31 (4): 459–64. doi : 10.1002/bip.360310411 . PMID 1863695 . S2CID 13401260 .
- Gozes I, Giladi E, Shani Y (kwiecień 1987). „Wazoaktywny peptyd jelitowy gen: przypuszczalny mechanizm przechowywania informacji na poziomie RNA”. Czasopismo Neurochemii . 48 (4): 1136–41. doi : 10.1111/j.1471-4159.1987.tb05638.x . PMID 2434617 . S2CID 21033533 .
- Yamagami T, Ohsawa K, Nishizawa M, Inoue C, Gotoh E, Yanaihara N, Yamamoto H, Okamoto H (1988). „Kompletna sekwencja nukleotydów ludzkiego wazoaktywnego peptydu jelitowego / genu PHM-27 i jego indukowalnego promotora”. Roczniki Nowojorskiej Akademii Nauk . 527 (1): 87-102. Kod Bib : 1988NYASA.527...87Y . doi : 10.1111/j.1749-6632.1988.tb26975.x . PMID 2839091 . S2CID 10064500 .
- DeLamarter JF, Buell GN, Kawashima E, Polak JM, Bloom SR (1985). „Wazoaktywny peptyd jelitowy: ekspresja prohormonu w komórkach bakteryjnych”. Peptydy . 6 (Suplement 1): 95–102. doi : 10.1016/0196-9781(85)90016-6 . PMID 2995945 . S2CID 3844766 .
- Linder S, Barkhem T, Norberg A, Persson H, Schalling M, Hökfelt T, Magnusson G (styczeń 1987). „Struktura i ekspresja genu kodującego prekursor wazoaktywnego peptydu jelitowego” . Materiały Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki . 84 (2): 605–9. Kod Bibcode : 1987PNAS...84..605L . doi : 10.1073/pnas.84.2.605 . PMC 304259 . PMID 3025882 .
- Gozes I, Bodner M, Shani Y, Fridkin M (1986). „Struktura i ekspresja genu wazoaktywnego jelitowego peptydu (VIP) w ludzkim nowotworze”. Peptydy . 7 (Suplement 1): 1–6. doi : 10.1016/0196-9781(86)90156-7 . PMID 3748844 . S2CID 3885150 .
- Tsukada T, Horovitch SJ, Montminy MR, Mandel G, Goodman RH (sierpień 1985). „Struktura ludzkiego wazoaktywnego genu polipeptydu jelitowego”. DNA . 4 (4): 293–300. doi : 10.1089/dna.1985.4.293 . PMID 3899557 .
- Heinz-Erian P, Dey RD, Flux M, Said SI (wrzesień 1985). „Niedobór wazoaktywnego unerwienia peptydów jelitowych w gruczołach potowych pacjentów z mukowiscydozą”. Nauka . 229 (4720): 1407-8. Kod Bibcode : 1985Sci...229.1407H . doi : 10.1126/science.4035357 . PMID 4035357 .
Zewnętrzne linki
- Ścieżka na biocarta.com
- Nosek, Thomas M. „Sekcja 6/6ch2/s6ch2_34” . Podstawy fizjologii człowieka . Zarchiwizowane od oryginału 24.03.2016.
- Przegląd wszystkich informacji strukturalnych dostępnych w PDB dla UniProt : P01282 (peptydy VIP) w PDBe-KB .
