სომატოსტატინი

სომატოსტატინი, ცნობილი, როგორც ზრდის ჰორმონის მაინჰიბირებელი ჰორმონი (GHIH), ასევე, სხვა რამდენიმე სახელით — პეპტიდური ჰორმონი, რომელიც არეგულირებს ენდოკრინულ სისტემას და გავლენას ახდენს ნეიროტრანსმისიაზე და უჯრედების გამრავლებაზე G ცილაზე დაწყვილებულ სომატოსტატინის რეცეპტორებთან ურთიერთქმედებით და მრავალი მეორადი ჰორმონების დათრგუნვით. სომატოსტატინი აფერხებს ინსულინის და გლუკაგონის სეკრეციას.

სომატოსტატინს აქვს ორი აქტიური ფორმა, რომელიც წარმოიქმნება, ერთი პრეპროპროტეინის ალტერნატიული დაშლის შედეგად: ერთი შედგება 14 ამინომაჟვისგან, მეორე 28 ამინო მჟავისგან.

ხერხემლიანებს შორის არსებობს ექვსი განსხვავებული სომატოსტატინის გენი, სახელად SS1, SS2, SS3, SS4, SS5 და SS6. ზებრათევზს აქვს ექვსივე. ექვსი განსხვავებული გენი, სომატოსტატინის ხუთ სხვადასხვა რეცეპტორთან ერთად, საშუალებას აძლევს სომატოსტატინს ჰქონდეს ფუნქციების დიდი სპექტრი.ადამიანებს აქვთ მხოლოდ ერთი სომატოსტატინი, SST.

წარმოება

საჭმლის მომნელებელი სისტემა

სომატოსტატინი გამოიყოფა დელტა უჯრედების მიერ საჭმლის მომნელებელი სისტემის რამდენიმე ადგილას, კერძოდ, პილორის ანტრუმში, თორმეტგოჯა ნაწლავში და პანკრეასის კუნძულებზე.

პილორის ანტრუმში გამოთავისუფლებული სომატოსტატინი პორტალური ვენური სისტემის მეშვეობით გადადის გულში, შემდეგ შედის სისტემურ ცირკულაციაში, რათა მიაღწიოს იმ ადგილებს, სადაც მას ექნება თავისი ინჰიბიტორული ეფექტი. გარდა ამისა, სომატოსტატინის გამოყოფა დელტა უჯრედებიდან შეიძლება იმოქმედოს პარაკრინული გზით.

კუჭში სომატოსტატინი მოქმედებს უშუალოდ მჟავას წარმომქმნელ პარიეტალურ უჯრედებზე G- პროტეინთან დაწყვილებული რეცეპტორის მეშვეობით (რომელიც აინჰიბირებს ადენილატ ციკლაზას, რითაც ეფექტურად ანტაგონირებს ჰისტამინის მასტიმულირებელ ეფექტს) მჟავას სეკრეციის შესამცირებლად. სომატოსტატინს ასევე შეუძლია ირიბად შეამციროს კუჭის მჟავას გამომუშავება სხვა ჰორმონების, მათ შორის გასტრინისა და ჰისტამინის გამოყოფის პრევენციით, რაც ეფექტურად ანელებს საჭმლის მონელების პროცესს.

ტვინი

Sst გამოხატულია ინტერნეირონებში 15,5 დღის თაგვის ემბრიონის ტელეენცეფალონში. ალენის ტვინის ატლასები

Sst გამოხატვა ზრდასრულ თაგვში. ლენის ტვინის ატლასები

სომატოსტატინი იწარმოება ჰიპოთალამუსის ვენტრომედიალური ბირთვის ნეიროენდოკრინული ნეირონებით. ეს ნეირონები გადადის მედიანურ ამაღლებამდე, სადაც სომატოსტატინი გამოიყოფა ნეიროსეკრეტორული ნერვული დაბოლოებებიდან ჰიპოთალამოჰიპოფიზიურ სისტემაში ნეირონების აქსონების მეშვეობით. შემდეგ სომატოსტატინი გადადის წინა ჰიპოფიზის ჯირკვალში, სადაც ის აფერხებს ზრდის ჰორმონის სეკრეციას სომატოტროპული უჯრედებიდან. სომატოსტატინის ნეირონები პერივენტრიკულურ ბირთვში შუამავლობენ ზრდის ჰორმონის უარყოფით უკუკავშირის ეფექტს მის გამოყოფაზე; სომატოსტატინის ნეირონები რეაგირებენ ზრდის ჰორმონის და სომატომედინების მაღალ მოცირკულირე კონცენტრაციებზე სომატოსტატინის გამოყოფის გაზრდით, რაც ამცირებს ზრდის ჰორმონის სეკრეციის სიჩქარეს.

სომატოსტატინი ასევე იწარმოება რამდენიმე სხვა პოპულაციის მიერ, რომლებიც მოძრაობენ ცენტრალურად, ანუ ტვინის სხვა უბნებზე, და სომატოსტატინის რეცეპტორები გამოხატულია თავის ტვინში სხვადასხვა ადგილას. კერძოდ, სომატოსტატინის ნეირონების პოპულაციები გვხვდება რკალისებურ ბირთვში, ჰიპოკამპუსში და ცალმხრივი ტრაქტის ტვინის ღეროს ბირთვში.

ფუნქციები

სომატოსტატინი კლასიფიცირდება როგორც ინჰიბიტორული ჰორმონი და გამოწვეულია დაბალი pH-ით. მისი მოქმედებები ვრცელდება სხეულის სხვადასხვა ნაწილზე. სომატოსტატინის გამოყოფას აფერხებს ვაგუსის ნერვი.

წინა ჰიპოფიზი

ჰიპოფიზის წინა ჯირკვალში სომატოსტატინის ეფექტებია:

• ზრდის ჰორმონის (GH) გამოყოფის დათრგუნვა (ამგვარად ეწინააღმდეგება ზრდის ჰორმონის გამომყოფი ჰორმონის (GHRH) ეფექტებს)
• ფარისებრი ჯირკვლის მასტიმულირებელი ჰორმონის (TSH) გამოყოფის ინჰიბირება
• აინჰიბირებს ადენილილ ციკლაზას პარიეტალურ უჯრედებში
• პროლაქტინის (PRL) გამოყოფის ინჰიბირება

კუჭ-ნაწლავის სისტემა

• სომატოსტატინი ჰომოლოგიურია კორტისტატინ-თან და თრგუნავს კუჭ-ნაწლავის ჰორმონის გამოყოფას
• ამცირებს კუჭის დაცლის სიჩქარეს და ამცირებს გლუვი კუნთების შეკუმშვას და ნაწლავებში სისხლის ნაკადს
• თრგუნავს პანკრეასის ჰორმონების გამოყოფას
  • სომატოსტატინის გამოყოფა იწვევს ბეტა უჯრედის პეპტიდს უროკორტინ (Ucn3) ინსულინის გამოყოფის ინჰიბირებას.
  • აფერხებს გლუკაგონის გამოყოფას
• თრგუნავს პანკრეასის ეგზოკრინულ სეკრეტორულ მოქმედებას.

ევოლუციური ისტორია

ხერხემლიანებში აღმოაჩინეს სომატოსტატინის ექვსი გენი. ამჟამინდელი შემოთავაზებული ისტორია იმის შესახებ, თუ როგორ წარმოიქმნა ეს ექვსი გენი, ეფუძნება სამი მთლიანი გენომის დუბლირების მოვლენას, რომელიც ხდებოდა ხერხემლიანთა ევოლუციაში და ლოკალურ დუბლირებას ტელოს თევზებში. საგვარეულო სომატოსტატინის გენი გაორმაგდა პირველი მთლიანი გენომის დუბლირების მოვლენის დროს (1R), რათა შექმნილიყო SS1 და SS2. ეს ორი გენი გაორმაგდა მთელი გენომის დუბლირების მეორე მოვლენის დროს (2R), რათა შექმნილიყო ოთხი ახალი სომატოსტატინის გენი: SS1, SS2, SS3 და ერთი გენი, რომელიც დაიკარგა ხერხემლიანების ევოლუციის დროს. ტეტრაპოდებმა შეინარჩუნეს SS1 (ასევე ცნობილი როგორც SS-14 და SS-28) და SS2 (ასევე ცნობილი როგორც კორტისტატინი) სარკოპტერიგიის და აქტინოპტერიგიის ხაზის გაყოფის შემდეგ. ტელოს თევზებში SS1, SS2 და SS3 დუბლირებულ იქნა მესამე მთლიანი გენომის დუბლირების მოვლენის დროს (3R), რათა შეიქმნას SS1, SS2, SS4, SS5 და ორი გენი, რომლებიც დაიკარგა ტელოს თევზის ევოლუციის დროს. SS1 და SS2 გაიარეს ლოკალური დუბლირება, რათა წარმოშვებულიყო SS6 და SS3.

სინთეზური შემცვლელები

ოქტრეოტიდი (ბრენდული სახელი Sandostatin, Novartis Pharmaceuticals) არის ოქტაპეპტიდი, რომელიც ფარმაკოლოგიურად ბაძავს ბუნებრივ სომატოსტატინს, თუმცა ზრდის ჰორმონის, გლუკაგონისა და ინსულინის უფრო ძლიერი ინჰიბიტორია, ვიდრე ბუნებრივი ჰორმონი და აქვს ბევრად უფრო გრძელი ნახევარგამოყოფის პერიოდი (დაახლოებით 90 წუთი, სომატოსტატინის 2-3 წუთთან შედარებით). ვინაიდან ის ცუდად შეიწოვება ნაწლავიდან, იგი შეჰყავთ პარენტერალურად (კანქვეშ, ინტრამუსკულარულად ან ინტრავენურად). იგი ნაჩვენებია სიმპტომური მკურნალობისას კარცინოიდული სინდრომი და აკრომეგალიისთვის. ის ხშირად გამოიყენება გამოყენებას ღვიძლისა და თირკმელების პოლიკისტოზური დაავადებების დროს.

ლანრეოტიდი (Somatuline, Ipsen Pharmaceuticals) არის მედიკამენტი, რომელიც გამოიყენება აკრომეგალიისა და ნეიროენდოკრინული სიმსივნეებით გამოწვეული სიმპტომების სამკურნალოდ, განსაკუთრებით კარცინოიდული სინდრომით. ეს არის სომატოსტატინის ხანგრძლივი მოქმედების ანალოგი, ოქტრეოტიდის მსგავსად. ის ხელმისაწვდომია რამდენიმე ქვეყანაში, მათ შორის გაერთიანებულ სამეფოში, ავსტრალიასა და კანადაში და გასაყიდად დამტკიცდა შეერთებულ შტატებში სურსათისა და წამლების ადმინისტრაციის მიერ 2007 წლის 30 აგვისტოს.

პასირეოტიდი, იყიდება ბრენდული სახელით Signifor, არის დამტკიცებული შეერთებულ შტატებსა და ევროკავშირში კუშინგის დაავადების სამკურნალოდ იმ პაციენტებში, რომლებმაც წარუმატებლად გაიარეს ან არ არიან დაშვებული ქირურგიული თერაპიისთვის. იგი შეიქმნა Novartis-ის მიერ. პასირეოტიდი არის სომატოსტატინი ანალოგური 40-ჯერ გაზრდილი აფინურობით სომატოსტატინის რეცეპტორთან სხვა სომატოსტატინის ანალოგებთან შედარებით.

რეკომენდებული ლიტერატურა

• Florio T, Schettini G (September 2001). „[Somatostatin and its receptors. Role in the control of cell proliferation]“. Minerva Endocrinologica. 26 (3): 91–102. PMID 11753230.
• Yamada Y, Reisine T, Law SF, Ihara Y, Kubota A, Kagimoto S, Seino M, Seino Y, Bell GI, Seino S (December 1992). „Somatostatin receptors, an expanding gene family: cloning and functional characterization of human SSTR3, a protein coupled to adenylyl cyclase“. Molecular Endocrinology. 6 (12): 2136–42. doi:10.1210/me.6.12.2136. PMID 1337145.
• Yamada Y, Post SR, Wang K, Tager HS, Bell GI, Seino S (January 1992). „Cloning and functional characterization of a family of human and mouse somatostatin receptors expressed in brain, gastrointestinal tract, and kidney“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (1): 251–5. Bibcode:1992PNAS...89..251Y. doi:10.1073/pnas.89.1.251. PMC 48214. PMID 1346068.
• Brazeau P, Vale W, Burgus R, Ling N, Butcher M, Rivier J, Guillemin R (January 1973). „Hypothalamic polypeptide that inhibits the secretion of immunoreactive pituitary growth hormone“. Science. 179 (4068): 77–9. Bibcode:1973Sci...179...77B. doi:10.1126/science.179.4068.77. PMID 4682131. S2CID 10997771.
• Shen LP, Pictet RL, Rutter WJ (August 1982). „Human somatostatin I: sequence of the cDNA“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 79 (15): 4575–9. Bibcode:1982PNAS...79.4575S. doi:10.1073/pnas.79.15.4575. PMC 346717. PMID 6126875.
• Shen LP, Rutter WJ (April 1984). „Sequence of the human somatostatin I gene“. Science. 224 (4645): 168–71. Bibcode:1984Sci...224..168S. doi:10.1126/science.6142531. PMID 6142531.
• Montminy MR, Goodman RH, Horovitch SJ, Habener JF (June 1984). „Primary structure of the gene encoding rat preprosomatostatin“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (11): 3337–40. Bibcode:1984PNAS...81.3337M. doi:10.1073/pnas.81.11.3337. PMC 345502. PMID 6145156.
• Zabel BU, Naylor SL, Sakaguchi AY, Bell GI, Shows TB (November 1983). „High-resolution chromosomal localization of human genes for amylase, proopiomelanocortin, somatostatin, and a DNA fragment (D3S1) by in situ hybridization“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 80 (22): 6932–6. Bibcode:1983PNAS...80.6932Z. doi:10.1073/pnas.80.22.6932. PMC 390100. PMID 6196780.
• Panetta R, Greenwood MT, Warszynska A, Demchyshyn LL, Day R, Niznik HB, Srikant CB, Patel YC (March 1994). „Molecular cloning, functional characterization, and chromosomal localization of a human somatostatin receptor (somatostatin receptor type 5) with preferential affinity for somatostatin-28“. Molecular Pharmacology. 45 (3): 417–27. PMID 7908405.
• Demchyshyn LL, Srikant CB, Sunahara RK, Kent G, Seeman P, Van Tol HH, Panetta R, Patel YC, Niznik HB (June 1993). „Cloning and expression of a human somatostatin-14-selective receptor variant (somatostatin receptor 4) located on chromosome 20“. Molecular Pharmacology. 43 (6): 894–901. PMID 8100352.
• Kaupmann K, Bruns C, Hoyer D, Seuwen K, Lübbert H (September 1993). „Distribution and second messenger coupling of four somatostatin receptor subtypes expressed in brain“. FEBS Letters. 331 (1–2): 53–9. doi:10.1016/0014-5793(93)80296-7. PMID 8405411. S2CID 22557713.
• Aguila MC, Rodriguez AM, Aguila-Mansilla HN, Lee WT (May 1996). „Somatostatin antisense oligodeoxynucleotide-mediated stimulation of lymphocyte proliferation in culture“. Endocrinology. 137 (5): 1585–90. doi:10.1210/en.137.5.1585. PMID 8612489.
• Sharma K, Patel YC, Srikant CB (December 1996). „Subtype-selective induction of wild-type p53 and apoptosis, but not cell cycle arrest, by human somatostatin receptor 3“. Molecular Endocrinology. 10 (12): 1688–96. doi:10.1210/me.10.12.1688. PMID 8961277.
• Dournaud P, Boudin H, Schonbrunn A, Tannenbaum GS, Beaudet A (February 1998). „Interrelationships between somatostatin sst2A receptors and somatostatin-containing axons in rat brain: evidence for regulation of cell surface receptors by endogenous somatostatin“. The Journal of Neuroscience. 18 (3): 1056–71. doi:10.1523/JNEUROSCI.18-03-01056.1998. PMC 6792775. PMID 9437026.
• Barnea A, Roberts J, Ho RH (January 1999). „Evidence for a synergistic effect of the HIV-1 envelope protein gp120 and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) leading to enhanced expression of somatostatin neurons in aggregate cultures derived from the human fetal cortex“. Brain Research. 815 (2): 349–57. doi:10.1016/S0006-8993(98)01098-1. PMID 9878821. S2CID 21793593.
• Ferone D, van Hagen PM, van Koetsveld PM, Zuijderwijk J, Mooy DM, Lichtenauer-Kaligis EG, Colao A, Bogers AJ, Lombardi G, Lamberts SW, Hofland LJ (January 1999). „In vitro characterization of somatostatin receptors in the human thymus and effects of somatostatin and octreotide on cultured thymic epithelial cells“. Endocrinology. 140 (1): 373–80. doi:10.1210/en.140.1.373. PMID 9886848.
• Brakch N, Lazar N, Panchal M, Allemandou F, Boileau G, Cohen P, Rholam M (February 2002). „The somatostatin-28(1-12)-NPAMAP sequence: an essential helical-promoting motif governing prosomatostatin processing at mono- and dibasic sites“. Biochemistry. 41 (5): 1630–9. doi:10.1021/bi011928m. PMID 11814357.
• Oomen SP, van Hennik PB, Antonissen C, Lichtenauer-Kaligis EG, Hofland LJ, Lamberts SW, Löwenberg B, Touw IP (February 2002). „Somatostatin is a selective chemoattractant for primitive (CD34(+)) hematopoietic progenitor cells“. Experimental Hematology. 30 (2): 116–25. doi:10.1016/S0301-472X(01)00772-X. PMID 11823046.
• Simonetti M, Di BC (February 2002). „Structural motifs in the maturation process of peptide hormones. The somatostatin precursor. I. A CD conformational study“. Journal of Peptide Science. 8 (2): 66–79. doi:10.1002/psc.370. PMID 11860030. S2CID 20438890.