Cholecystokinine

Cholecystokinine speelt een sleutelrol bij het vergemakkelijken van de spijsvertering in de dunne darm. Het wordt uitgescheiden door mucosale epitheelcellen in het eerste segment van de dunne darm (twaalfvingerige darm) en stimuleert de afgifte aan de dunne darm van spijsverteringsenzymen uit de pancreas en gal uit de galblaas. Cholecystokinine wordt ook geproduceerd door neuronen in het enterische zenuwstelsel en wordt wijd en overvloedig verspreid in de hersenen.

Structuur van cholecystokinine en zijn receptoren

Zoals eerder vermeld, zijn cholecystokinine en gastrine sterk gelijkende peptiden. Net als gastrine is cholecystokinine een lineair peptide dat wordt gesynthetiseerd als een preprohormoon en vervolgens proteolytisch wordt gesplitst om een familie van peptiden te genereren met dezelfde carboxy-uiteinden. Volledige biologische activiteit blijft behouden in CCK-8 (8 aminozuren), maar er worden ook peptiden van 33, 38 en 59 aminozuren geproduceerd. In al deze CCK-peptiden is de tyrosine zeven residuen van het uiteinde gesulfateerd, wat nodig is voor activiteit.

Er zijn twee receptoren geïdentificeerd die cholecystokinine binden. De CCKA-receptor wordt overvloedig aangetroffen op acinaire cellen van de pancreas. De CCKB-receptor, die tevens fungeert als gastrinereceptor, is de overheersende vorm in hersenen en maag. Beide receptoren hebben zeven transmembraandomeinen die kenmerkend zijn voor aan G-proteïne gekoppelde receptoren.

Controle en fysiologische effecten van cholecystokinine

Levensmiddelen die de dunne darm bestaat voornamelijk uit grote macromoleculen (eiwitten, polysachariden en triglyceriden) die moeten worden verteerd tot kleine moleculen (aminozuren, monosachariden, vetzuren) om te worden opgenomen. Spijsverteringsenzymen uit de alvleesklier en galzouten uit de lever (die worden opgeslagen in de galblaas) zijn cruciaal voor een dergelijke spijsvertering. Cholecystokinine is de belangrijkste stimulus voor de afgifte van pancreasenzymen en gal in de dunne darm.

De krachtigste stimuli voor de uitscheiding van cholecystokinine zijn de aanwezigheid van gedeeltelijk verteerde vetten en eiwitten in het lumen van de twaalfvingerige darm (a bijzonder krachtige stimulus is hierboven afgebeeld). Een verhoging van de bloedconcentratie van cholecystokinine heeft twee belangrijke effecten die de spijsvertering vergemakkelijken:

• Afgifte van spijsverteringsenzymen van de pancreas naar de twaalfvingerige darm. Oudere literatuur verwijst naar cholecystokinine als pancreozymine, een term die is bedacht om dit effect te beschrijven.
• Samentrekking van de galblaas om gal in de twaalfvingerige darm af te geven. De naam cholecystokinine (om “de galblaas te verplaatsen”) werd gegeven om dit effect te beschrijven. Van cholecystokinine is ook bekend dat het de uitscheiding van galzouten in het galsysteem stimuleert.

Pancreasenzymen en gal stromen door kanalen naar de twaalfvingerige darm, wat leidt tot vertering en absorptie van de moleculen die de secretie van cholecystokinine stimuleren . Wanneer de absorptie voltooid is, stopt de secretie van cholecystokinine.

Injectie van cholecystokinine in de ventrikels van de hersenen veroorzaakt verzadiging (gebrek aan honger) bij proefdieren. Gezien het patroon van afscheiding ten opzichte van voeding, zou het fysiologisch logisch zijn dat dit hormoon zou kunnen deelnemen aan de controle van de voedselopname. Recente experimenten suggereren echter dat cholecystokinine op zijn best een ondergeschikte rol speelt bij de regulering van de voedselopname.

Naast de synthese ervan in epitheelcellen van de dunne darm, is cholecystokinine duidelijk aangetoond in neuronen in de darmwand. en in veel gebieden van de hersenen. Het lijkt in feite het meest voorkomende neuropeptide in het centrale zenuwstelsel te zijn. Uitscheiding van cholecystokinine uit neuronen lijkt de activiteit van andere hormonen en neuropeptiden te moduleren, maar het lijkt veilig om te zeggen dat het begrip van de rol ervan in de functie van de hersenen op zijn best rudimentair is.

Ziektestanden

Ziekten die het gevolg zijn van overmatige of gebrekkige secretie van cholecystokinine zijn zeldzaam. Cholecystokine-deficiëntie is bij mensen beschreven als onderdeel van het auto-immuun polyglandulair syndroom en manifesteerde zich als een malabsorptiesyndroom dat klinisch vergelijkbaar is met exocriene pancreasinsufficiëntie. Bovendien zijn er steeds meer aanwijzingen dat afwijkingen in de expressie van cholecystokinine of zijn receptor in het menselijk brein een rol kunnen spelen bij de pathogenese van bepaalde soorten angst en schizofrenie. Het is duidelijk dat een veel beter begrip van de rol van cholecystokinine in de hersenfunctie vereist is.