Gastrin

Gastrinin çalışma şeması ⓘ

Gastrin hormonu, mide suyunun salgılanmasını uyaran ve mideden salgılanan peptit hormonuna denir. Gastrin hormonu çeşitli moleküler oluşumlar şeklinde dolaşımda ve dokularda mevcut bulunmaktadır. Gastrin salınmasında fizyolojik uyarı olarak beslenme düşünülmektedir. Protein sindirim ürünü olarak bilinen aminoasitler ve peptitler ile uyarıcı etki oluşturur. Dolaşıma gastrin salınması antral şişme, vagal ve kolinerjik uyarı ve p adrenerjik uyarı ile olmaktadır. ⓘ

Gastrin salgısını inhibe eden en önemli etken mide asiditesidir. pH 1'e düşünce gastrin yapımı %100 inhibe olmaktadır. Bununla birlikte duodenumda yağların mevcudiyeti gastrini inhibe eden hormonların salgılanmasına sebep olmaktadır. Gastrin salınmasının inhibisyonunda somatostatin hormonunun da rolü bulunmaktadır. ⓘ

Somatostatin ile birlikte gastrin salınmasının inhibitasyonunda lokal olarak salınmış somatostatinin parakrin etkisinin aracı olduğu düşünülmektedir. Genellikle içerisinde somatostatin bulunan hücreler gastrin hücreleri ile yakın ilişkide olur ve sıklıkla somatostatin hücrelerinden gastrin hücrelere uzanan sitoplazmik uzantılar olduğu gösterilmiştir. ⓘ

Sindirim kanalı hormonudur. Polipeptit yapısında bir hormondur. Midenin pilor kısmından pilorik mukoza tarafından salgılanır. Midenin gergin hâle gelmesi gastrin salgılanmasına sebep olur. Bu hormon direkt kana geçip fundus hücrelerine karışır. Orada aktif bir şekilde HCl salgılanmasına sebep olur. Gastrin molekülünün aktif kısmı Triptofan-Metiyonin-Fenilalalin-Asparagin içeren tetrapeptid yapısına sahiptir ve hormonun kendisi bir heptapeptiddir. ⓘ

Formülü (Formülde HSO₃ sadece Try'a bağlanmaktadır. Gly'a bağlı olan Try ve Trp'dir.):

• Glu-Gly-Pro-Trp-Leu-(Glu)₅-Ala-Try-HSO₃-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH₂

Gastrik asit, herhangi bir gıdayı sindirirken, aşağıdaki kimyasal tepkime meydana gelmektedir. ⓘ

HCl + NaHCO₃ → NaCl + H₂CO_{3 ⓘ}

Bu asit ortamda; principal hücrelerden gastrin hormonu salınmasını tetikler. Gastrin hormonu ise H2 reseptörlerinin duyarlılığını artırarak gastrik asit sekresyonunu uyarır. Yine bu asit pH'da pepsinojenin pepsine dönüşmesi ile birlikte özellikle protein sindirimini başlatılır. ⓘ

Gastrin ⓘ
Tanımlayıcılar
Sembol	Gastrin
Pfam	PF00918
InterPro	IPR001651
PROSİTE	PDOC00232
Mevcut protein yapıları: Pfam   yapılar / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum yapı özeti

Gastrin, kolesistokinin B reseptörlerine bağlanarak enterokromaffin benzeri hücrelerde histamin salınımını uyarır ve parietal hücrelerin apikal membranına K⁺/H⁺ ATPaz pompalarının yerleştirilmesini sağlar (bu da mide boşluğuna H⁺ salınımını artırır). Salınımı mide lümenindeki peptidler tarafından uyarılır. ⓘ

Fizyoloji

Genetik

İnsanlarda GAS geni on yedinci kromozomun uzun kolunda (17q21) bulunur. ⓘ

Sentez

Gastrin, duodenumdaki ve midenin pilorik antrumundaki G hücreleri tarafından üretilen doğrusal bir peptit hormonudur. Kan dolaşımına salgılanır. Kodlanan polipeptit preprogastrin olup, posttranslasyonel modifikasyonda enzimler tarafından progastrin (ara, inaktif bir öncü) ve ardından başta aşağıdaki üçü olmak üzere çeşitli formlarda gastrin üretmek üzere parçalanır:

• gastrin-34 ("büyük gastrin")
• gastrin-17 ("küçük gastrin")
• gastrin-14 ("minigastrin") ⓘ

Ayrıca, pentagastrin yapay olarak sentezlenmiş, gastrinin C-terminus ucundaki son beş amino asit dizisiyle aynı olan beş amino asit dizisidir. Rakamlar amino asit sayısını ifade etmektedir. ⓘ

Serbest bırak

Gastrin belirli uyaranlara yanıt olarak salınır. Bunlar şunları içerir:

• mide antrum distansiyonu
• vagal stimülasyon (nörokrin bombesin veya insanlarda GRP aracılığı ile)
• Midede kısmen sindirilmiş proteinlerin, özellikle de amino asitlerin bulunması. Aromatik amino asitler gastrin salınımı için özellikle güçlü uyarıcılardır.
• hiperkalsemi (kalsiyum algılayıcı reseptörler aracılığıyla) ⓘ

Gastrin salınımı aşağıdakiler tarafından engellenir:

• midede asit varlığı (öncelikle salgılanan HCl) (bir negatif geri besleme durumu)
• somatostatin ayrıca sekretin, GIP (gastroinhibitör peptid), VIP (vazoaktif intestinal peptid), glukagon ve kalsitonin ile birlikte gastrin salınımını da engeller. ⓘ

Fonksiyon

G hücresi sol altta görünür ve gastrin ondan çıkan iki siyah ok olarak etiketlenmiştir. Not: Bu diyagram gastrinin ECL hücreleri üzerindeki uyarıcı etkisini göstermemektedir. ⓘ

Gastrin varlığı midenin parietal hücrelerini hidroklorik asit (HCl)/gastrik asit salgılamaları için uyarır. Bu hem doğrudan parietal hücre üzerinde hem de dolaylı olarak midedeki ECL hücreleri üzerindeki CCK2/gastrin reseptörlerine bağlanarak yapılır, bu da histamin salgılayarak yanıt verir ve bu da parietal hücreler üzerinde parakrin bir şekilde etki ederek onları H+ iyonları salgılamaya teşvik eder. Bu, parietal hücreler tarafından asit salgılanması için ana uyarıcıdır. ⓘ

Yukarıda belirtilen işlevinin yanı sıra, gastrinin ek işlevleri olduğu da gösterilmiştir:

• Parietal hücre olgunlaşmasını ve fundal büyümeyi uyarır.
• Şef hücrelerinin sindirim enzimi pepsinin zimojen (inaktif) formu olan pepsinojen salgılamasına neden olur.
• Antral kas hareketliliğini artırır ve mide kasılmalarını destekler.
• Pilora karşı antral kasılmaları güçlendirir ve pilorik sfinkteri gevşeterek mide boşalma hızını artırır.
• İleoçekal valfin gevşemesinde rol oynar.
• Pankreas salgılarını ve safra kesesi boşalmasını indükler.
• Alt özofageal sfinkter (LES) tonusunu etkileyerek kasılmasına neden olabilir - ancak bunun nedeni endojen gastrin yerine pentagastrin olabilir.
• Gastrin gastrokolik reflekse katkıda bulunur. ⓘ

Sekresyonu etkileyen faktörler

Gastrin salgılanmasını etkileyen faktörler 2 kategoriye ayrılabilir: ⓘ

Fizyolojik

Gastrik lümen

• Uyarıcı faktörler: diyetle alınan protein ve amino asitler (et), hiperkalsemi. (yani gastrik faz sırasında)
• İnhibitör faktör: asidite (pH 3'ün altında) - midedeki δ hücrelerinden somatostatin salınımı yoluyla uygulanan, gastrin ve histamin salınımını engelleyen negatif bir geri bildirim mekanizması. ⓘ

Parakrin

• Uyarıcı faktör: bombesin veya gastrin salgılatıcı peptid (GRP)
• İnhibitör faktör: somatostatin - G hücreleri üzerindeki somatostatin-2 reseptörlerine etki eder. hücreler arası boşluklarda lokal difüzyon yoluyla parakrin bir şekilde, aynı zamanda lokal mukozal kan dolaşımına salınması yoluyla sistemik olarak; parietal hücrelere etki ederek asit sekresyonunu inhibe eder. ⓘ

Sinirsel

• Uyarıcı faktörler: Beta-adrenerjik ajanlar, kolinerjik ajanlar, gastrin salgılatıcı peptid (GRP)
• İnhibitör faktör: Enterogastrik refleks ⓘ

Dolaşım

• Uyarıcı faktör: gastrin
• İnhibitör faktörler: gastrik inhibitör peptid (GIP), sekretin, somatostatin, glukagon, kalsitonin ⓘ

Patofizyolojik

Paraneoplastik

• Gastrinoma paraneoplastik aşırı sekresyon (bkz. Hastalıktaki rolü) ⓘ

Hastalıktaki rolü

Zollinger-Ellison sendromunda gastrin, çoğunlukla duodenum veya pankreasın iyi huylu bir gastrinoma gastrin üreten tümörü tarafından aşırı seviyelerde üretilir. Hipergastrinemiyi araştırmak için yüksek kan gastrin seviyeleri, bir "pentagastrin testi" yapılabilir. ⓘ

Otoimmün gastritte, bağışıklık sistemi parietal hücrelere saldırarak hipoklorhidri düşük mide asidi salgılanmasına yol açar. Bu da midede artan pH'ı telafi etmek için gastrin seviyesinin yükselmesine neden olur. Sonunda, tüm parietal hücreler kaybolur ve aklorhidri gastrin salgılanması üzerinde negatif geri bildirim kaybına yol açar. Plazma gastrin konsantrasyonu, mukolipidoz tip IV olan hemen hemen tüm bireylerde (ortalama 1507 pg/mL; aralık 400-4100 pg/mL) (normal 0-200 pg/mL) konstitütif bir aklorhidriye ikincil olarak yükselir. Bu bulgu, bu nörogenetik bozukluğu olan hastaların teşhisini kolaylaştırır. Ayrıca, H pylori enfeksiyonundan kaynaklanan kronik gastritte yüksek gastrin seviyeleri mevcut olabilir. ⓘ

Tarihçe

Varlığı ilk kez 1905 yılında İngiliz fizyolog John Sydney Edkins tarafından ortaya atılmış ve gastrinler 1964 yılında Liverpool Üniversitesi'nde Hilda Tracy ve Roderic Alfred Gregory tarafından izole edilmiştir. 1964 yılında gastrinin yapısı belirlenmiştir. ⓘ