Gastrin

Gastrin is een belangrijke fysiologische regulator van maag zuurafscheiding. Het heeft ook een belangrijke trofische of groeibevorderende invloed op het maagslijmvlies. Gastrine wordt gesynthetiseerd in G-cellen, die zich in maagkuilen bevinden, voornamelijk in het antrumgebied van de maag en bindt receptoren die voornamelijk op pariëtale en enterochromaffine-achtige cellen worden aangetroffen.

Structuur van gastrine en de gastrine-receptor

Gastrine is een lineair peptide dat wordt gesynthetiseerd als een preprohormoon en posttranslationeel wordt gesplitst om een familie van peptiden te vormen met identieke carboxytermini. De overheersende circulerende vorm is gastrine-34 (“grote gastrine”), maar volledige biologische activiteit is aanwezig in het kleinste peptide (gastrine-14 of minigastrine). Verder wordt volledige bioactiviteit behouden in de vijf C-terminale aminozuren van gastrine, dat bekend staat als pentagastrine. De vijf C-terminale aminozuren van gastrine en cholecystokinine zijn identiek, wat hun overlappende biologische effecten verklaart.

De gastrinereceptor is ook een van de receptoren die binden cholecystokinine, en staat bekend als de CCK-B-receptor. Het is een lid van de G-eiwit-gekoppelde receptorfamilie. Binding van gastrine stimuleert een toename van intracellulair Ca ++, activering van proteïnekinase C en productie van inositolfosfaat.

Controle en fysiologische effecten van gastrine

De primaire stimulans voor uitscheiding van gastrine is de aanwezigheid van bepaalde voedingsmiddelen, vooral peptiden, bepaalde aminozuren en calcium, in het maaglumen. Ook zijn nog niet geïdentificeerde verbindingen in koffie, wijn en bier krachtige stimulerende middelen voor de secretie van gastrine. De afscheiding van dit hormoon wordt geremd wanneer de lumenale pH van de maag erg laag wordt (minder dan ongeveer 3).

Gastrine lijkt ten minste twee belangrijke effecten te hebben op de gastro-intestinale functie:

• Stimulatie van maagzuursecretie: Gastrinereceptoren worden aangetroffen op pariëtale cellen en binding van gastrine, samen met histamine en acetylcholine, leidt tot volledig gestimuleerde zuursecretie door die cellen. Canine pariëtale cellen hebben elk ongeveer 44.000 gastrinereceptoren, en bij die soort is aangetoond dat immunoneutralisatie van gastrine de secretie van zuur blokkeert als reactie op intragastrische toediening van peptiden. Enterochromaffine-achtige (ECL) cellen dragen ook gastrinereceptoren, en recent bewijs geeft aan dat deze cel het belangrijkste doelwit van gastrine kan zijn met betrekking tot het reguleren van zuursecretie. Stimulatie van ECL-cellen door gastrine leidt tot afgifte van histamine, en histaminebinding aan H2-receptoren op pariëtale cellen is noodzakelijk voor volledige zuursecretie.
• Bevordering van maagslijmvliesgroei: gastrine heeft duidelijk het vermogen om veel aspecten van mucosale ontwikkeling en groei in de maag. Behandeling met gastrine stimuleert de DNA-, RNA- en eiwitsynthese in het maagslijmvlies en verhoogt het aantal pariëtale cellen Een andere observatie die deze functie ondersteunt, is dat mensen met hypergastrinemie (abnormaal hoge bloedspiegels van gastrine) consequent maagslijmvlieshypertrofie vertonen.

Naast pariëtale en ECL-celdoelen, stimuleert gastrine ook pancreasacinaire cellen via binding aan cholecystokininereceptoren, en gastrinereceptoren zijn aangetoond op bepaalde populaties van maag-gladde spiercellen, ter ondersteuning van farmacologische onderzoeken die een rol voor gastrine aantonen bij regulering van de maagmotiliteit.

Ziektetoestanden

Overmatige secretie van gastrine, of hypergastrinemie, is een algemeen erkende oorzaak van een ernstige ziekte die bekend staat als het Zollinger-Ellison-syndroom, dat bij lage frequentie bij mens en hond. Het kenmerk van deze ziekte is maag- en duodenumulceratie als gevolg van overmatige en ongereguleerde afscheiding van maagzuur. Meestal is hypergastrinemie het resultaat van gastrine-uitscheidende tumoren (gastrinomen), die zich ontwikkelen in de pancreas of de twaalfvingerige darm.