- Sviluppo delle cellule G.
- Recettore della gastrina e della colecistochinina
- Canali piezo meccanosensibili
- Espressione di canali meccanosensibili nelle cellule G.
- Riferimenti
Le cellule G sono cellule endocrine che sono soggette alla regolazione umorale e neurale dei contenuti luminali. Si trovano a livello della mucosa duodenale e dell'antro gastrico. Queste cellule rappresentano una percentuale minore delle cellule della mucosa gastrica (1%).
I microvilli presenti in questo tipo di cellule, che sono distribuiti sulla loro superficie apicale, consentono di prelevare campioni di contenuto gastrico. Le cellule G rilasciano gastrina, un ormone polipeptidico la cui secrezione è indotta da stimoli di natura neurale, meccanica o chimica.
Cellule G dell'antro gastrico. Di Miguelferig, da Wikimedia Commons.
La gastrina stimola le cellule parietali a secernere acido, aumenta il flusso sanguigno nella mucosa gastrica, induce la secrezione di pepsina nelle cellule principali e promuove la crescita del tessuto esocrino e pancreatico, nonché la motilità gastrica.
L'attività o il meccanismo d'azione delle cellule G è stimolato dalla presenza di prodotti di degradazione delle proteine. Tuttavia, è stato dimostrato che non solo rispondono a questi tipi di segnali chimici, ma sono anche stimolati dalla distensione della parete addominale.
In questo senso è stata evidenziata la presenza di canali ionici meccanosensibili appartenenti alla famiglia Piezo, che verranno descritti in seguito.
Sviluppo delle cellule G.
Nei vertebrati, lo stomaco svolge molteplici funzioni oltre ad essere il luogo in cui viene conservato il cibo, come fornire una barriera che impedisce l'ingresso di microrganismi nell'intestino e creare un ambiente protettivo contro attacchi di natura endogena o esogena.
Lo stomaco ha varie cellule, che svolgono funzioni specifiche. Questo è il caso delle cellule enterocromaffine responsabili della produzione di istamina; cellule che secernono ormoni di natura peptidica; Cellule D che rilasciano somatostatina; cellule A che producono grelina; e cellule G che secernono gastrina.
Le cellule G provengono da cellule ormonali pre-endocrine che subiscono una divisione asimmetrica nel rivestimento dello stomaco, dando origine a due cellule figlie. Uno di loro esprime la somatostatina e l'altro esprime la gastrina in ogni processo di divisione.
Tale divisione asimmetrica consente alle cellule che secernono la somatostatina di modulare la crescita e l'azione delle cellule G che secernono la gastrina. La maturazione di entrambi i tipi di cellule è finemente regolata da fattori di trascrizione.
Recettore della gastrina e della colecistochinina
Rilascio di gastrina da parte delle cellule G dell'antro della mucosa gastrica. Di Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. , da Wikimedia Commons.
La gastrina in linea di principio è tradotta come preprogastrina. Una volta avvenuto il processo di traduzione, la preprogastrina subisce delle scissioni che danno origine a peptidi di diverse dimensioni, in cui la gastrina "grande" è il peptide più comune.
L'attività biologica della gastrina si trova in una sequenza chiamata pentagastrina, che è composta da 5 amminoacidi. Questa sequenza si trova nel dominio C-terminale.
Le azioni della gastrina si verificano in seguito al suo legame al recettore della colecistochinina (CCKB), un recettore accoppiato a proteine G.
Una volta che la gastrina si lega al suo recettore, viene attivata una cascata di segnali in cui vengono attivati gli inositoli di membrana come la fosfolipasi C, che porta ad aumenti delle concentrazioni di calcio intracellulare e all'azione di secondi messaggeri come l'inositolo trifosfato e diacilglicerolo.
Tuttavia, questo recettore può anche indurre l'attivazione della via di segnalazione che coinvolge i recettori tirosin-chinasici, solo in misura minore.
L'espressione del recettore CCKB si trova nel sistema digestivo, nei globuli bianchi, nelle cellule endoteliali e nel sistema nervoso centrale.
Canali piezo meccanosensibili
I canali ionici meccanosensibili rispondono agli impulsi meccanici, cioè; si aprono quando la membrana cellulare è soggetta a un cambiamento di tensione o pressione.
I meccanismi attraverso i quali vengono percepiti questi cambiamenti sono in discussione, ma è stata proposta la partecipazione di componenti del citoscheletro e delle fosfolipasi associate alla membrana cellulare.
I canali piezo-meccanosensibili sono proteine che sono state conservate durante l'evoluzione e che, oltre ad essere modulate in tensione, rispondono a stimoli di natura meccanica.
I canali ionici Piezo1 e Piezo2 soddisfano un'ampia gamma di processi fisiologici di vitale importanza. Ad esempio: Piezo1, partecipa allo sviluppo del sistema linfatico e della vascolarizzazione nei topi.
Piezo 2, da parte sua, partecipa alla meccanotrasduzione delle cellule di Merkel e dei neuroni sensoriali situati nella radice dorsale.
Recenti studi sull'uomo e sui topi hanno dimostrato che i canali piezoelettrici sono coinvolti anche in processi fisiologici non sensoriali come il rimodellamento della muscolatura liscia, la formazione della lamina epiteliale e della cartilagine nelle cellule che la compongono (condrociti).
Nei topi è stato dimostrato che la delezione dei geni Piezo 1 o Piezo 2 porta alla mortalità embrionale o alla mortalità postnatale precoce.
Espressione di canali meccanosensibili nelle cellule G.
La risposta delle cellule G ai vari prodotti proteici è svolta da recettori chemosensoriali. Tuttavia, i meccanismi coinvolti nell'attivazione di queste cellule dopo la distensione della parete dello stomaco sono poco conosciuti.
L'innervazione antrale è necessaria affinché avvenga la stimolazione delle cellule G. Tuttavia, uno studio recente ha indicato che anche dopo la denervazione antrale, l'azione delle cellule G aumenta in risposta alla distensione. Questo è il motivo per cui si è ipotizzato che le cellule G siano sensibili agli stimoli meccanici.
In considerazione di ciò, un gruppo di ricercatori si è proposto di chiarire l'esistenza dei canali ionici piezoelettrici nelle cellule G, che sono meccanosensibili. I risultati ottenuti hanno dimostrato efficacemente che i canali Piezo 1 sono espressi nella regione antrale dello stomaco dei topi.
I canali piezo 1 non sono distribuiti uniformemente in tutta la cellula G, ma piuttosto nella parte basolaterale. Fatto di grande interesse in quanto la conservazione della gastrina nelle vescicole secretorie avviene proprio in quella regione in attesa dell'arrivo dello stimolo appropriato per il suo rilascio.
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