пептиди

  • абстрактно
  • Основното
  • Започнете да ядете
  • Сигнализация за ситост на храната
  • Сигнализация за насищане в храната
  • заключения

абстрактно

Няколко чревни пептиди участват в цялостния контрол на приема на храна. Плазмените нива на чревните пептиди се влияят по различен начин от приема на храна и различните модели на освобождаване около храната предполагат специфична роля на пептида при контролирането на приема на храна. Грелинът е стомашен пептид, чиито плазмени нива са високи преди хранене и се потискат в отговор на приема на храна. В съответствие с тази формула е доказано, че грелинът стимулира приема на храна, като ускорява започването на храна. Холецистокининът (CCK) се освобождава от горните чревни участъци в отговор на приема на храна. CCK инхибира диетата по начин, съобразен с нейната роля за ситост. Панкреатичният глюкагон и амилин играят подобни роли в края на храненето. За разлика от това, пептидите в долната част на червата, пептидът YY (3-36) и глюкагоноподобният пептид 1 се освобождават по-бавно в отговор на приема на храна и нивата остават повишени часове след хранене. Този модел на освобождаване предполага ефекти върху много храни и е доказано, че тези пептиди инхибират приема на храна, като намаляват размера на храната и увеличават силата на насищане на консумираните хранителни вещества. Заедно тези ефекти предполагат множество роли на чревните пептиди в контрола на приема на храна.

Основното

По време на хранене, погълнатите хранителни вещества влизат в контакт с няколко места в храносмилателния тракт, които имат потенциал да наблюдават естеството и количеството погълната храна и да предават тази информация на мозъка, като ги информират за решения относно настоящия и бъдещия прием на храна. Сред тези потенциални сигнали чревните пептиди, получени от ентероендокринни клетки, са привлекателни кандидати по две причини: първо, те се намират в епитела на стомашно-чревния тракт на идеално място, което реагира на луминалните хранителни вещества, и второ, техните модели на освобождаване се променят в отговор за усвояване на хранителни вещества по начини, които могат да повлияят както на краткосрочния, така и на дългосрочния прием на храна. Последните изследвания установиха ролята на множество чревни пептиди в контрола на приема на храна. Тези задачи могат най-добре да бъдат оценени като допринасящи за започване на хранене, за повлияване на ситостта в храната и след пресищане в храната. Наличните данни за моделите на освобождаване, ефектите от екзогенното приложение и ефектите от ендогенните пептиди водят до тези диференциации.

Започнете да ядете

Повечето решения относно това кога да се ядат се определят от наличието на храна, социалните навици и научените асоциации, като физиологичните сигнали играят сравнително малка роля. Идентифицирани са изключения, повечето от които са резултат от недостиг на хранителни вещества или блокиране на централното или периферното използване на метаболитно гориво, с вещества като 2-дезоксиглюкоза, която предотвратява използването на глюкоза в мозъка или меркаптоацетат, който предотвратява окисляването на чернодробните мастни киселини 1 Последните данни обаче предполагат роля на стомашния пептид грелин в нормалния режим на прием на храна на експериментални животни и хора. Грелинът е пептид, произведен от ентероендокринни клетки в кислородните жлези на стомаха и горната част на червата, ендогенен лиганд за рецептора, стимулиращ растежния хормон (GHS-R). При хората формата му на освобождаване е такава, че плазмените нива на грелин се повишават преди хранене и бързо падат с храната. 2 При плъховете плазмените нива на грелин са повишени преди цикъла на мрака, по време на пиковата консумация на храна и в отговор на липсата на храна. 3

Екзогенно прилаганият грелин стимулира приема на храна, периферно или в мозъчната камера. 4 Грелинът стимулира приема на храна в моменти, когато храненето обикновено не се случва и увеличава консумираното количество, когато се прилага в началото на тъмния цикъл. В съответствие с ролята си при започване на хранене, приложението на централен грелин води до увеличаване на броя на храненията без значителни промени в размера на храната. 5

Мястото на действие на грелин върху приема на храна беше подробно изследвано. GHS-R са широко разпространени в мозъка и иРНК на GHS-R е локализирана до възловия ганглий, мястото на вагусните аферентни клетъчни тела. Невроните, произвеждащи грелин, включително хипоталамусните места, също са идентифицирани в мозъка. Неотдавнашната работа ясно показа, че вагусните аферентни влакна не са необходими, за да стимулират приема на храна. 7 Нито химическата, нито хирургичната вагусна деафферентация влияят върху способността на периферния грелин да повлияе на приема на храна. Предложени бяха и централни места. Периферното и централно приложение на грелин индуцира невронно активиране и експресия на NPY иРНК в ядрото на хипоталамусната дъга, което предполага роля на дъгообразния NPY в медиирането на стимулиращите ефекти на грелина върху храненето. Не е ясно дали това е мястото на действие на плазмения грелин или това е мястото на крайния посреднически механизъм. Доказано е, че грелин преминава кръвно-мозъчната бариера 9 и осигурява потенциално посредничество при такова действие, но способността на трети и четвърти мозъчно-съдов грелин да стимулира приема на храна и увеличава дъговата експресия на NPY иРНК предполага разпределена система с краен общ изход. съдържащ дъговидно ядро. 8

Способността на антагонистите на грелин да намалят приема на храна подкрепя ролята на ендогенния грелин в активирането на храната. Прилагането на антагонист на грелин намалява приема на храна, което предполага роля на пептида в общия енергиен баланс10, роля, подкрепена и с данни, демонстриращи способността на администрацията на грелин да намалява енергийните разходи. Резултатите с нокаутиращи мишки грелин са противоречиви. Някои нокаути обаче показват лош фенотип и са устойчиви на обезогенните ефекти на диетите с високо съдържание на мазнини. 12

Сигнализация за ситост на храната

Много чревни пептиди се освобождават бързо в началото на храненето и е доказано, че някои инхибират приема на храна след екзогенно приложение. Моделите на освобождаване на някои пептиди и действието, ограничено до едно хранене след екзогенно приложение, предполагат ролята на тези пептиди в спирането на хранене. Ще бъдат обсъдени три примера: холецистокинин (CCK), панкреатични глюкагони и амилин, с основен акцент върху CCK.

Холецистокининът се синтезира и освобождава от I клетки на горната част на червата. Играе различни функции в храносмилателния процес, забавя изпразването на стомаха, медиира чревната подвижност и стимулира секрецията на панкреаса и жлъчния мехур. В отговор на интралуминалното чревно присъствие на храносмилателни продукти, плазмените нива на CCK бързо се повишават, достигайки връх в рамките на минути от началото на храненето, остават повишени по време на хранене и падат до изходните нива в края на храненето. 13

Екзогенно прилаганият CCK инхибира приема на храна, като намалява размера и продължителността на храната. Прилагането на CCK в рамките на хранене намалява размера на това хранене, без да се засяга следващия интервал на хранене или размера на следващото хранене. Напускането на храна също е роля за ендогенния пептид. Прилагането на CCK антагонисти увеличава общия прием на храна чрез увеличаване на размера на храненето. 15

Холецистокининът проявява своята ситост предимно чрез активиране на субдиафрагмални вагусни аферентни неврони. Вагусните аферентни клетъчни тела в нодалния ганглий експресират CCK1 рецептори, които се транспортират аксонно до субдиафрагмални вагусни клонове. 16 CCK активира вагусни аферентни влакна, инервиращи стомаха и горната част на червата, 17, 18, а хирургичните или химични лезии на вагусни аферентни влакна по същество изключват способността на периферните CCK да инхибират приема на храна. 19, 20, 21

Панкреатичните пептиди, глюкагон и амилин, споделят редица свойства с CCK. Те показват сходни модели на освобождаване в отговор на приема на храна, тъй като плазменото ниво се увеличава бързо с храната и се връща до ниво, близко до изходното ниво след хранене. Дозозависимото хранене с амилин или глюкагон намалява размера на храненето, без да влияе върху приема на последващи ястия. 22, 23 Доказано е, че отказването от храна се дължи на ендогенни амилин и глюкагон, тъй като рецепторните антагонисти или специфични антитела увеличават приема на храна. 24, 25

Инхибиторните ефекти на глюкагона върху храненето са периферно медиирани и зависят от интактна чернодробна вагусна сигнализация. За разлика от други пептиди, които имат роля в спирането на храната, ефектите на амилина са централно медиирани. Химическата или хирургичната ваготомия не засяга способността на периферния амилин да инхибира приема на храна. Действията на амилина се медиират от областта postrema, периферен орган с пореста кръвно-мозъчна бариера. Областната пострема експресира амилинови рецептори, а лезиите на областната пострема блокират наситените ефекти на амилина. 27

Сигнализация за насищане в храната

Други чревни пептиди имат модели на освобождаване и действие, които съответстват на ефектите извън храненето, които стимулират освобождаването им. Както пептидът YY (PYY), така и глюкагоноподобният пептид 1 (GLP-1) се синтезират и освобождават от L клетки, разположени предимно в дисталното черво. За разлика от метода за освобождаване на пептиди за ситост в храната, плазмените PYY и GLP-1 се увеличават по-бавно, като пикът не е след приключване на храненето и остава висок в продължение на няколко часа след хранене. 28, 29

PYY циркулира в две молекулярни форми, PYY (1-36) и PYY (3-36), а периферното приложение на PYY (3-36) инхибира приема на храна в различни тестови ситуации. 30 Ефектите от хранителния контингент PYY (3-36) тепърва ще бъдат изследвани, но отделните периферни дози могат да повлияят на приема в продължение на много часове, което предполага ефекти дори след еднократно хранене. Доказано е, че болусните дози или бавните интравенозни инфузии влияят върху приема на храна, като намаляват размера на многократното хранене и увеличават съотношението на ситост (дължина на интервала/консумираното количество). 31, 32

Предложено е както периферното, така и централното място на действие на PYY (3-36) да инхибират приема на храна. Субдиафрагмалната ваготомия значително намалява инхибирането на храненето, причинено от относително малка доза PYY (3–36). Действието на PYY (3-36) върху Y2 рецепторите в хипоталамуса също е демонстрирано и са предложени директните ефекти на циркулиращия PYY (3-36) върху такива централни места. 30

Подобен на глюкагон пептид 1 инхибира приема на храна след периферното му приложение. Ефектът на GLP-1 върху приема на храна е кратък поради бързото му разграждане от дипептил пептидаза IV (DPP-IV), което води до малко преходно потискане на приема на храна след болусно приложение. Въпреки това, дългосрочните интравенозни инфузии или болусно приложение на аналози на GLP-1, които са устойчиви на разграждане на DPP-IV, водят до значително потискане на приема на храна. 34, 35 Подобно на PYY (3–36), GLP-1 намалява размера на храната и увеличава съотношението на ситост. Тези ефекти се наблюдават при няколко хранения и след инфузии.

заключения

Стомашно-чревният тракт отделя множество пептиди, които влияят на различни аспекти на приема на храна. Модулирането или имитирането на тази пептидна сигнализация може да осигури мощни инструменти за въздействие върху цялостния енергиен баланс и да доведе до загуба на тегло.