Желудочно-кишечные гормоны

(прим.

и их связь с бариатрической хирургией  

Связь из текста почти вся удалена, ибо мешает, ну.. мне, например , любопытствующим - по ссылке  Желудочно-кишечные гормоны и их связь с бариатрической хирургией ,

)
Апрель 2009
Дэниел Дж. Росен, доктор медицинских наук, Элфонс Помп, доктор медицинских наук, член Американского хирургического колледжа

Введение

Когда большинство из нас изучали желудочно-кишечную физиологию, холецистокинин считался ферментом. Оказалось, что на самом деле это, кроме того, мощный эндокринный гормон. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) продуцирует десятки пептидов, которые вводятся в кровоток и вызывают множество эффектов, связанных с усвоением питательных веществ и энергетическим балансом. Поскольку многие из этих механизмов были выявлены в течение последнего десятилетия, некоторым практикующим хирургам недостает полного понимания того, как эти гормоны работают и как могут быть изменены хирургическим путем.

По мере того, как питательные вещества проходят через кишечник и входят в контакт с аргетаффинными клетками, выстилающими ЖКТ, выделяются различные гормоны. Гормоны верхнего отдела ЖКТ начинают выделяться, как только пища поступает в двенадцатиперстную кишку. Как только питательные вещества достигают задней кишки, выделяются дополнительные гормоны, первоначально называвшиеся «тормозящими подвздошную кишку», способствующие возникновению чувства насыщения и улучшению усвоения питательных веществ. Бариатрические и метаболические хирурги, в частности, нуждаются в практических знаниях того, как определенные гормоны, выделяемые специальными кишечно-эндокринными клетками, выстилающими ЖКТ, могут влиять на чувство голода, изменять контроль глюкозы и воздействовать на энергетический гомеостаз.

В общем, пациенты с ожирением и диабетом 2 типа склонны к связанному с питанием хронически повышенному выделению гормонов передней кишки и висцерального жира (таким как лептин) с сопротивлением конечного органа, обычно связанным с понижающей регуляцией рецептора. Это приводит к высокому уровню глюкозозависимого инсулинотропного пептида, холецистокинина и инсулина без достижения насыщения или достаточного контроля глюкозы и жиров. Все это дополняется недостимуляцией гормонов задней кишки. Вместе это разбалансирует систему энергетического гомеостаза, повышается потребление пищи, а организм неспособен справиться с проявляющимися в результате гипергликемией и гиперлипидемией. В результате стимулируется нездоровое отложение жира.

Грелин

Грелин можно назвать гормоном голода. Было обнаружено, что он имеет сильное воздействие на усвоение питательных веществ и достижение положительного энергетического баланса. При прямом введении гормон повышает количество съеденной за один прием еды, уменьшает интервал между приемами пищи и способствует отложению жира. Грелин продуцируется непосредственно в желудке, высочайшая концентрация продуцирующих грелин клеток находится на дне. По сути, грелин – это гормон, который стимулирует аппетит и, как было выяснено, его уровень повышается до начала приема пищи. Грелин механически оптимизирует желудок для максимального потребления, усиливая опорожнение желудка и перистальтику кишечника для улучшения потока питательных веществ. Уровень грелина падает в зависимости от потребленных калорий, но организм в первую очередь реагирует на сложные углеводы. В начале человеческой эволюции питание состояло преимущественно из овощей с небольшим количеством белка и жиров, дополняющих обычное потребление калорий. Это привело к развитию механизма обратной связи, который подавляет выделение грелина не так активно при употреблении жиров, как при эквивалентном потреблении углеводов. По всему ЖКТ расположены чувствительные к питательным веществам клетки, функционирующие аналогично вкусовым рецепторам. Эти клетки сообщаются с выделяющими грелин клетками в желудке через афферентные волокна блуждающего нерва.   

Грелин действует не только на желудок. Он напрямую подавляет секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы, и блокада грелина улучшает вызванную глюкозой секрецию инсулина. Воздействие грелина на инсулин негативно влияет на метаболизм принятой глюкозы и жира, и может приводить к гипергликемии и повышению уровня триглицеридов. Современное высокожирное, высокобелковое и богатое сахарами питание поддерживает неестественно высокие уровни грелина, что может приводить к перееданию. Высокий уровень грелина может способствовать долгосрочному набору веса, поскольку он является конкурентом инсулина, который сам по себе является одним из центральных гормонов насыщения на уровне гипототаламуса. Грелин достигает мозга с кровью и через грелиновые рецепторы в блуждающем нерве, способствуя появлению чувства голода и снижению скорости обмена веществ. Потребление высокопитательной пищи раздражает сенсоры удовольствия. Грелин также участвует в деятельности мозга по подкреплению еды и других привычек. Для поддерживания веса уровень грелина должен быть сбалансирован с уровнем других пептидов, выделяемых кишечником, поджелудочной железой и висцеральной жировой тканью. Это позволяет регулировать чувства голода и насыщения в зависимости от жировых запасов тела и калорийности употребленной пищи.

Было доказано, что уровень грелина повышается по мере снижения веса. Как мощный возбудитель голода и инициатор приема пищи, он может влиять на последующий набор веса и помогает объяснить, почему похудение с помощью диеты столь часто становится неуспешным.

Продуцирующие грелин клетки P/D1 располагаются преимущественно в дне желудка.Низкий уровень грелина может быть ключом к смещению баланса с анаболизма к катаболизму.

http://www.stomachcancer.ru/img/1.png

Холецистокинин

Холецистокинин производится I-клетками проксимального кишечного тракта и выделяется в присутствии сложных белков и жиров. Холецистокинин выделяется, когда пища поступает в двенадцатиперстную кишку, и заставляет желчный пузырь сжиматься и выпускать концентрированную желчь. Этот гормон напрямую зависит от здоровья и функционирования бета-клеток поджелудочной железы и повышает выделение инсулина. Холецистокинин замедляет опорожнение желудка и выделение кислоты париетальными клетками желудка. Это может способствовать ощущению сытости. Холецистокинин вызывает насыщение в мозгу как через кровь, так и напрямую через блуждающий нерв. Активируемая холецистокинином сигнальная система в блуждающем нерве противоположна действию грелина. Внешнее вмешательство холецистокинина приводит к уменьшению размера порций. Понижающая регуляция рецепторов холецистокинина приводит к усилению чувства голода, увеличению размеров порций и потреблению избыточных калорий у людей, вероятно потому, что сигнальная система грелина остается без противодействия.

Холецистокинин теряет эффективность при долгосрочном снижении веса, поскольку постоянное повышение (которое наблюдается при высокожирных диетах или внешнем воздействии) быстро приводит к потере его аноректических воздействий благодаря понижающей регуляции рецепторов и уменьшению интервалов между приемами пищи вообще.

Глюкозозависимый инсулинотропный пептид

Глюкозозависимый инсулинотропный пептид (ГИП) – это гормон, выделяемый К-клетками, расположенными в проксимальном кишечнике. Этот пептид выделяется в присутствии простых высокоэнергетичных питательных веществ, таких как глюкоза и свободные жирные кислоты, и способствует сохранению энергии, а не чувству насыщения. Во время эволюции нашей кишечной гормональной системы возможности потребления высококалорийной пищи были редки, а поэтому гормональная реакция, отдающая приоритет накоплению мышц и жира, а не наступлению чувства насыщения и прекращению приема пищи, служила преимуществом для выживания в течение последующих периодов ограниченного потребления пищи. Хотя название «глюкозозависимый инсулинотропный пептид» описательно, оно не упоминает клинически более значимую роль ГИП в метаболизме жиров и отложении лишнего веса. ГИП называют также инкретином, наряду с гормоном задней кишки ГПП-1, и, как предполагает его название, он воздействует на бета-клетки поджелудочной железы и усиливает выделение инсулина. На рецептор ГИП также воздействуют различные не панкреатические ткани, включая кости, кишечник, желудок, мозг и жировую ткань. ГИП активирует переносчик глюкозы GLUT4 в периферийных тканях, а также липопротеин липазу и липогенез в жировых клетках для очищения крови от жирных кислот. Интересно, что прекращение подачи сигнала ГИП путем блокады рецептора, оказывается, защищает от ожирения и диабета в генетически сконструированной модели животного.

Люди, страдающие ожирением и диабетом, часто имеют вызванный питанием хронически высокий уровень ГИП с подавлением рецепторов периферийной ткани, что действует аналогично нечувствительности к инсулину. Это, вероятно, способствует развитию гипергликемии и гиперлипидемии, наблюдаемых у данных пациентов. Потеря веса, связанная с питанием, только способствует повышению отклика ГИП на высокопитательную пищу. Это ослабляет попытки похудеть, поскольку организм противостоит испытываемому голоданию, увеличивая запасы энергии в центральном и периферийных хранилищах.           

Инсулин

Обычно инсулин не считается желудочно-кишечным гормоном, он выделяется бета-клетками поджелудочной железы при наличии пищи в двенадцатиперстной кишке и активируется как ГИП, так и холецистокинином. Наибольшее количество инсулиновых рецепторов находится в мышцах, жире и печени. Связанный инсулин транспортирует глюкозу и жирные кислоты в клетки для получения энергии. Низкий уровень инсулина способствует выработке жиров для метаболических нужд. Хотя инсулин выделяется для отложения питательных элементов, он также выполняет контр-регуляторную функцию, действуя как гормон насыщения. Инсулин является основным стимулятором выделения лептина из клеток висцерального жира пропорционально общему ожирению. Как инсулин, так и лептин противодействуют грелину, отключая центр голода и вызывая насыщение в гипотоламусе. Как и другие гормоны передней кишки, указанные выше, инсулин постоянно повышен у пациентов с ожирением и диабетом 2 типа. Бета-клетки у этих пациентов функционируют на пределе возможностей и неспособны создавать резкие выбросы, необходимые для переваривания богатой сахарами и жирами пищи. Хроническая гиперинсулинемия приводит к нечувствительности к инсулину в целевых тканях по мере снижения активности рецепторов. С течением времени, истощение бета-клеток приводит к ухудшению состояния диабета и повышению потребностей во внешнем инсулине.

Гипергликемия и гиперинсулинемия, наблюдаемые у больных диабетом 2 типа, улучшаются при снижении веса с помощью диеты, однако при операциях для снижения веса любого типа улучшение будет более серьезным и постоянным.

Снижение уровня инсулина может быть достигнуто несколькими способами. Ограничение потребления калорий в связи с оперативным вмешательством напрямую снижает уровень инсулина в крови. Снижение уровня грелина усиливает подавление секреции инсулина бета-клетками. Наконец, активация ГПП-1 – в 50 раз более мощного инкретина, чем ГИП – имеет глубокое воздействие на все аспекты продуцирования и секреции инсулина. Степень метаболического синдрома, включая гиперинсуленимию, гиперлипидемию и нечувствительность к инсулину, повышается вместе с ИМТ. Потеря веса улучшает чувствительность к инсулину и восстанавливает функцию инсулина как гормона насыщения. В ответ на изменения уровня глюкозы уровень инсулина вновь резко повышается, что регистрируется мозгом и приводит к ограничению потребления пищи и возвращению к нормальному уровню натощак вскоре после прекращения потребления пищи.

Гормоны задней кишки: глюкагоноподобный пептид (ГПП-1) и пептид YY

«Тормоз подвздошной кишки» клинически определяется как сильное чувство насыщения, которое развивается, как только пища достигает задней кишки. Этот феномен имеет эволюционное значение, поскольку дальнейшее потребление пищи при наличии питательных элементов в дистальной тонкой кишке будет приводить только к потере калорий со стулом. Чтобы предотвратить это, L-клетки задней кишки в конце подвздошной кишки и толстой кишке продуцируют ГПП-1 и пептид YY, которые останавливают потребление пищи и улучшают усвоение питательных веществ. ГПП-1 – потенциальный стимулятор выделения инсулина, зависящий от функционирования бета-клеток. Полагают, что этот гормон играет ключевую роль в излечении от диабета после желудочного шунтирования и выключения двенадцатиперстной кишки. Однако его также обвиняют в редких случаях гипогликемической гиперинсулинемии, отмечаемых после этих операций. Как пептид YY, так и ГПП-1 имеют рецепторы в центрах насыщения и метаболизма, где они приводят в действие механизмы ограничения голода и повышения скорости основного обмена веществ. Вероятно, в организме страдающих ожирением и диабетом людей выделяется меньше ГПП-1 и пептида YY при приеме пищи, чем у стройных. Скорее всего, это происходит потому, что многие полные люди имеют «доминанту верхнего кишечника» с чрезмерно длинной тонкой кишкой, которая слишком эффективно переваривает и усваивает калории. Поэтому остается слишком мало внутрипросветных питательных веществ, двигающихся вниз по кишечнику, для стимуляции выработки гормонов задней кишки.

Многие диеты и метаболические операции нацелены на активизацию ГПП-1 и пептида YY для приведения в действие сильного чувства насыщения.

Отредактировано Д.С. (2014-08-25 03:30:35)