Gastrointestinal (GI) Hormones Overview
GI hormones เป็น peptide hormones
ที่สร้างจาก enteroendocrine cells กระจายอยู่ทั่วทางเดินอาหาร
ทำหน้าที่ควบคุม motility, secretion, absorption, growth, metabolism และ appetite regulation หลายชนิดพบทั้งใน GI
tract และ nervous system จึงเรียกว่า brain-gut
peptides
1. หลักการสำคัญ
Enteroendocrine cells
- กระจายอยู่ทั่ว GI tract
- เดิมเชื่อว่า 1 cell สร้าง 1 hormone
- ปัจจุบันพบว่า cell เดียวสามารถสร้างหลาย hormones
ได้ เช่น
- CCK
- Secretin
- GLP-1
- PYY
- Hormone
production มี regional specificity ตามตำแหน่งของ
GI tract
2. การสังเคราะห์ฮอร์โมน
Step 1: Gene transcription
DNA →
mRNA
Step 2: Translation
mRNA →
preprohormone
Step 3: Post-translational processing
เกิดใน ER และ Golgi
Preprohormone
→ Prohormone
→ Active hormone
ตัวอย่าง modifications สำคัญ
|
Hormone |
Modification |
|
Gastrin |
Amidation |
|
CCK |
Sulfation |
|
Somatostatin |
Peptide cleavage |
Modification เหล่านี้จำเป็นต่อ receptor
binding และ biologic activity
ตัวอย่าง
- Sulfated
CCK มีฤทธิ์แรงกว่า unsulfated form ~100 เท่า
3. กลไกการหลั่ง
Endocrine cells มี
- Apical
surface สัมผัส lumen
- Basolateral
surface หลั่ง hormone
เมื่อถูกกระตุ้นด้วยอาหารหรือสารใน lumen
จะหลั่งฮอร์โมนออกมาได้หลายรูปแบบ
A. Endocrine
เข้าสู่กระแสเลือด
ตัวอย่าง classic endocrine hormones
- Gastrin
- Secretin
- CCK
B. Paracrine
ออกฤทธิ์ต่อเซลล์ข้างเคียง
ตัวอย่าง
- Somatostatin
จาก D cell
→ ยับยั้ง G cell
→ ลด gastrin secretion
C. Autocrine
ออกฤทธิ์ต่อเซลล์ตนเอง
D. Neurocrine
สื่อสารกับ enteric หรือ vagal
neurons
ผ่านโครงสร้างที่เรียกว่า neuropods
ซึ่งพบใน
- CCK-producing
I cells
- PYY-producing
L cells
Hormones ที่ควรรู้
Gastrin
Source
G cells (antrum)
Stimulated by
- Protein/amino
acids
- Gastric
distension
- Vagal
stimulation (GRP)
Action
- ↑ Gastric acid secretion
- ↑ Gastric mucosal growth
Inhibited by
- Somatostatin
- Low
gastric pH
Clinical
- Gastrinoma
(Zollinger-Ellison syndrome)
Cholecystokinin (CCK)
Source
I cells
Duodenum / Jejunum
Stimulated by
- Fat
- Protein
Action
- Gallbladder
contraction
- Relax
sphincter of Oddi
- ↑ Pancreatic enzyme
secretion
- ↓ Gastric emptying
- Satiety
Clinical
- CCK-HIDA
scan → gallbladder
ejection fraction
Secretin
Source
S cells
Duodenum
Stimulated by
Acid entering duodenum
Action
- ↑ Pancreatic HCO3 secretion
- ↑ Biliary bicarbonate
secretion
- ↓ Gastric acid secretion
Clinical
- Secretin
stimulation test
- Pancreatic
function assessment
Somatostatin
Source
D cells
Action
Universal inhibitory hormone
ยับยั้ง
- Gastrin
- Histamine
- Insulin
- Glucagon
- GH
- GI
secretion
Clinical use
Somatostatin analogue
Octreotide
ใช้รักษา
- Variceal
bleeding
- Secretory
diarrhea
- VIPoma
- Neuroendocrine
tumors
- GI
fistulae
GLP-1
Source
L cells
Distal ileum / colon
Action
- ↑ Glucose-dependent insulin
secretion
- ↓ Glucagon
- ↓ Gastric emptying
- ↑ Satiety
Clinical
GLP-1 receptor agonists
- Liraglutide
- Semaglutide
ใช้รักษา
- T2DM
- Obesity
GIP
Source
K cells
Action
- ↑ Insulin secretion
- Incretin
effect
Clinical
ถูกเพิ่มระดับโดย DPP-4 inhibitors
- Sitagliptin
- Linagliptin
PYY
Source
L cells
Released by
Fat intake
Action
- Satiety
- ↓ Gastric emptying
- ↓ Appetite
มีบทบาทสำคัญในการควบคุมน้ำหนัก
Ghrelin
Source
Fundus ของกระเพาะอาหาร
Action
- Hunger
hormone
- ↑ Appetite
- ↑ GH secretion
ระดับสูงขึ้นก่อนมื้ออาหาร
การควบคุมการหลั่งฮอร์โมน
Stimulators สำคัญ
- Nutrients
- Luminal
pH
- Neural
input
- Other
hormones
Mechanism หลัก
Negative feedback
ตัวอย่าง
Acid ↑
→ Somatostatin ↑
→ Gastrin ↓
→ Acid ↓
ช่วยรักษา homeostasis ของ
GI tract
โรคที่เกี่ยวข้องกับ GI Hormones
Hormone excess
Gastrinoma
- Gastrin
↑↑
- Refractory
peptic ulcer
- Diarrhea
VIPoma
- Watery
diarrhea
- Hypokalemia
- Achlorhydria
(WDHA syndrome)
Neuroendocrine tumors
อาจสร้างฮอร์โมนหลายชนิดพร้อมกัน
Receptor signaling abnormalities
ตัวอย่างสำคัญ
Cholera
Cholera toxin
→ กระตุ้น Gs
protein อย่างต่อเนื่อง
→ cAMP ↑
→ Massive intestinal
secretion
→ Profuse watery diarrhea
Clinical Applications ที่ออกสอบบ่อย
Diagnostic
|
Test |
Hormone |
|
Octreoscan |
Somatostatin receptor |
|
Secretin stimulation test |
Gastrinoma |
|
Secretin MRI |
Pancreatic evaluation |
|
CCK-HIDA scan |
Gallbladder EF |
Therapeutic
|
Drug |
Hormone pathway |
|
Octreotide |
Somatostatin analogue |
|
Semaglutide |
GLP-1 agonist |
|
Tirzepatide |
GLP-1/GIP agonist |
|
Teduglutide |
GLP-2 analogue |
|
Sitagliptin |
DPP-4 inhibitor |
Key Points จำง่าย
- Gastrin
= Acid
- CCK
= Contract gallbladder + pancreatic enzymes
- Secretin
= Bicarbonate
- Somatostatin
= Stop everything
- GLP-1/GIP
= Incretins →
insulin
- PYY
= Satiety
- Ghrelin
= Hunger
- GI
hormones ออกฤทธิ์ได้ทั้ง endocrine, paracrine,
autocrine และ neurocrine
- ความผิดปกติที่สำคัญ ได้แก่ gastrinoma, VIPoma, NETs และ cholera toxin-mediated diarrhea
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น