Gastrin

Gastrin ist ein wichtiger physiologischer Regulator des Magens Säuresekretion. Es hat auch einen wichtigen trophischen oder wachstumsfördernden Einfluss auf die Magenschleimhaut. Gastrin wird in G-Zellen synthetisiert, die sich in Magengruben befinden, hauptsächlich im Antrumbereich des Magens, und bindet Rezeptoren, die vorwiegend auf parietalen und enterochromaffinähnlichen Zellen gefunden werden.

Struktur von Gastrin und dem Gastrinrezeptor

Gastrin ist ein lineares Peptid, das als Präprohormon synthetisiert und posttranslational gespalten wird, um eine Familie von Peptiden mit identischen Carboxytermini zu bilden. Die vorherrschende zirkulierende Form ist Gastrin-34 („großes Gastrin“), aber im kleinsten Peptid (Gastrin-14 oder Minigastrin) ist die volle biologische Aktivität vorhanden. Ferner bleibt die volle Bioaktivität in den fünf C-terminalen Aminosäuren von Gastrin erhalten, die als Pentagastrin bekannt sind. Die fünf C-terminalen Aminosäuren von Gastrin und Cholecystokinin sind identisch, was ihre überlappenden biologischen Wirkungen erklärt.

Der Gastrinrezeptor ist auch einer der Rezeptoren, die binden Cholecystokinin und ist als CCK-B-Rezeptor bekannt. Es ist ein Mitglied der G-Protein-gekoppelten Rezeptorfamilie. Die Bindung von Gastrin stimuliert einen Anstieg des intrazellulären Ca ++, die Aktivierung der Proteinkinase C und die Produktion von Inositphosphat.

Kontrolle und physiologische Wirkungen von Gastrin

Der primäre Stimulus für die Sekretion von Gastrin ist das Vorhandensein bestimmter Lebensmittel, insbesondere Peptide, bestimmte Aminosäuren und Kalzium, im Magenlumen. Auch noch nicht identifizierte Verbindungen in Kaffee, Wein und Bier sind starke Stimulanzien für die Gastrinsekretion. Die Sekretion dieses Hormons wird gehemmt, wenn der lumenale pH-Wert des Magens sehr niedrig wird (weniger als etwa 3).

Gastrin scheint mindestens zwei Haupteffekte auf die Magen-Darm-Funktion zu haben:

• Stimulierung der Magensäuresekretion: Gastrinrezeptoren befinden sich auf Belegzellen, und die Bindung von Gastrin zusammen mit Histamin und Acetylcholin führt zu einer vollständig stimulierten Säuresekretion durch diese Zellen. Parietale Zellen von Hunden haben jeweils ungefähr 44.000 Gastrinrezeptoren, und bei dieser Spezies wurde gezeigt, dass die Immunneutralisation von Gastrin die Sekretion von Säure als Reaktion auf die intragastrische Verabreichung von Peptiden blockiert. Enterochromaffin-ähnliche (ECL) Zellen tragen auch Gastrinrezeptoren, und neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass diese Zelle das wichtigste Ziel von Gastrin im Hinblick auf die Regulierung der Säuresekretion sein könnte. Die Stimulierung von ECL-Zellen durch Gastrin führt zur Histaminfreisetzung, und die Histaminbindung an H2-Rezeptoren auf Belegzellen ist für eine vollständige Säuresekretion erforderlich.
• Förderung des Wachstums der Magenschleimhaut: Gastrin hat eindeutig die Fähigkeit, viele zu stimulieren Aspekte der Schleimhautentwicklung und des Wachstums im Magen. Die Behandlung mit Gastrin stimuliert die DNA-, RNA- und Proteinsynthese in der Magenschleimhaut und erhöht die Anzahl der Belegzellen. Eine weitere Beobachtung, die diese Funktion unterstützt, ist, dass Menschen mit Hypergastrinämie (ungewöhnlich hohe Gastrinspiegel im Blut) konsistent eine Hypertrophie der Magenschleimhaut zeigen.

Zusätzlich zu Parietal- und ECL-Zellzielen stimuliert Gastrin auch Pankreas-Azinus-Zellen über die Bindung an Cholecystokinin-Rezeptoren, und es wurden Gastrin-Rezeptoren an bestimmten Populationen von glatten Magenmuskelzellen nachgewiesen, was pharmakologische Studien unterstützt, die eine Rolle für Gastrin in unterstützen Regulierung der Magenmotilität.

Krankheitszustände

Eine übermäßige Sekretion von Gastrin oder Hypergastrinämie ist eine bekannte Ursache für eine schwere Krankheit, die als Zollinger-Ellison-Syndrom bekannt ist und bei niedrigen Werten auftritt Häufigkeit bei Menschen und Hunden. Das Kennzeichen dieser Krankheit ist eine Magen- und Zwölffingerdarmgeschwürbildung aufgrund einer übermäßigen und unregulierten Sekretion von Magensäure. Am häufigsten ist Hypergastrinämie das Ergebnis von gastrinsekretierenden Tumoren (Gastrinomen), die sich in der Bauchspeicheldrüse oder im Zwölffingerdarm entwickeln.