TĂNG DẦN: CÁC LOẠI VÀ CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA CHÚNG - SINH HỌC - 2025

Các gia tăng là các kích thích tố tiêu hóa kích thích tiết ra nồng độ sinh lý của insulin. Thuật ngữ này hiện được sử dụng để chỉ hai loại hormone đường ruột khác nhau, có tên kỹ thuật khác nhau: GIP hoặc "polypeptide insulinotropic phụ thuộc glucose" và GLP-1 hoặc "glucagon-like peptide 1".

"Incretin" là một từ và một khái niệm được đặt ra vào năm 1932 bởi nhà sinh lý học người Bỉ Jean La Barre, người đã giới thiệu nó để xác định các yếu tố nội tiết tố trong ruột bổ sung cho tác động của secrettin đối với bài tiết tuyến tụy nội tiết.

Sơ đồ cơ chế hoạt động của một số chất gia tăng và chất ức chế của chúng (Nguồn: Các trường hợp lâm sàng, Ilmari Karonen qua Wikimedia Commons)

Nói cách khác, La Barre đã sử dụng thuật ngữ incretin để chỉ bất kỳ loại hormone nào trong ruột, trong điều kiện sinh lý, có khả năng kích thích hoặc góp phần tiết ra các hormone tuyến tụy như insulin, glucagon, polypeptide tuyến tụy (PP) và somatostatin. tuyến tụy.

Tuy nhiên, hiện nay thuật ngữ "incretin" chỉ được dùng để chỉ những hormone có khả năng kích thích sự tổng hợp insulin của tuyến tụy phụ thuộc vào glucose, cụ thể là hai peptit được gọi là GIP và GLP-1. Tuy nhiên, sự ra đời của công nghệ mới và các nghiên cứu chuyên sâu hơn về nội tiết có thể tiết lộ nhiều peptide khác có hoạt động tương tự.

Các loại gia số và cấu trúc của chúng

Theo truyền thống, chỉ có hai bước tăng được xác định ở người: polypeptit không hướng tuyến phụ thuộc glucose (GIP) và peptit 1 giống glucagon (GLP-1); hai hormone này hoạt động cộng hưởng trong việc kích thích tiết insulin.

Chất đầu tiên trong số này được phân lập là polypeptit nội chất phụ thuộc vào glucose (GIP, Glucose-phụ thuộc vào Insulinotropic Polypeptide). Nó là một hormone peptide gồm khoảng 42 axit amin và thuộc họ peptide glucagon-secrettin.

Cấu trúc của GIP incretin (Nguồn: Người dùng: Ayacop qua Wikimedia Commons)

Incretin thứ hai được phát hiện là peptit 1 giống glucagon (GLP-1, từ tiếng Anh là Glucagon-Like Peptide-1), là sản phẩm phụ của gen mã hóa hormone “proglucagon”; chính xác hơn là một phần của đầu tận cùng C của protein.

Đặc trưng

Ban đầu, incretin được định nghĩa là các yếu tố có nguồn gốc từ đường ruột có khả năng làm giảm mức đường huyết thông qua việc kích thích bài tiết các hormone tuyến tụy như insulin và glucagon.

Khái niệm này đã được duy trì với sự ra đời của các phương pháp vô tuyến, nơi thông tin liên lạc vĩnh viễn giữa ruột và tuyến tụy nội tiết đã được xác nhận.

Sử dụng đường uống cho thấy có liên quan đến sự gia tăng đáng kể nồng độ insulin trong huyết tương, đặc biệt so với kết quả thu được khi sử dụng đường tiêm tĩnh mạch.

Kích thích sự tiết và hoạt động của hormone tuyến tụy Insulin (Nguồn: Daniel Walsh và Alan Sved qua Wikimedia Commons)

Tăngtin được cho là chịu trách nhiệm tiết gần 70% insulin huyết tương sau khi uống glucose, vì đây là những hormone được tiết ra để đáp ứng với lượng chất dinh dưỡng, giúp tăng tiết glucose-insulin. phụ thuộc.

Nhiều nỗ lực hiện đang được thực hiện liên quan đến việc tiêm tĩnh mạch hoặc uống incretin cho những bệnh nhân mắc các bệnh như đái tháo đường týp 2 hoặc không dung nạp đường uống. Điều này là do các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mặc dù sơ bộ, những chất này tạo điều kiện thuận lợi cho việc giảm nhanh chóng mức đường huyết sau khi ăn.

Cơ chế hoạt động

GIP: Polypeptit nội mạch phụ thuộc glucose

Gia tăng này được sản xuất bởi các tế bào K của ruột non (đặc biệt là ở tá tràng và hỗng tràng) để đáp ứng với việc tiêu hóa chất béo hoặc glucose, và chịu trách nhiệm tăng tiết insulin do glucose kích thích.

Sự biểu hiện của gen mã hóa yếu tố nội tiết tố này đã được chứng minh ở người và động vật gặm nhấm cả trong dạ dày và ruột. Các nghiên cứu với hormone này chỉ ra rằng nó có nguồn gốc từ tiền chất 153 axit amin "proGIP", có hai peptit tín hiệu ở N- và C-termini, được phân cắt để tạo ra một peptit hoạt động gồm 42 gốc.

Thời gian bán hủy của GIP là dưới 7 phút khi nó được tổng hợp và xử lý bằng enzym. Peptide này được nhận biết bởi một thụ thể cụ thể, GIPR, nằm trong màng sinh chất của tế bào tuyến tụy, trong dạ dày, trong ruột non, trong mô mỡ, trong vỏ thượng thận, trong tuyến yên, trong tim, phổi và các cơ quan quan trọng khác.

Khi GIP liên kết với các thụ thể của nó trên tế bào beta của tuyến tụy, nó kích hoạt sự gia tăng sản xuất cAMP, cũng là sự ức chế các kênh kali phụ thuộc ATP, sự gia tăng canxi nội bào và cuối cùng là sự xuất bào của hạt lưu trữ insulin.

Ngoài ra, peptide này có thể kích thích phiên mã gen và sinh tổng hợp insulin, cũng như các thành phần khác của tế bào beta tuyến tụy để "điều tra" glucose. Mặc dù GIP hoạt động chủ yếu như một hoóc-môn incretin, nó cũng thực hiện các chức năng khác trong các mô khác như hệ thần kinh trung ương, xương, trong số những mô khác.

GLP-1: Peptit giống glucagon 1

Peptide này được tạo ra từ gen mã cho "proglucagon", vì vậy nó là một peptide có gần 50% sự đồng nhất với trình tự glucagon và do đó được gọi là peptide "giống glucagon".

GLP-1, một sản phẩm phân giải protein sau dịch mã, là mô cụ thể và được sản xuất bởi các tế bào L của ruột để đáp ứng với lượng thức ăn. Giống như GIP, incretin này có khả năng tăng tiết insulin do glucose kích thích.

Biểu hiện và xử lý gen

Peptide này được mã hóa trong một trong các exon của gen proglucagon, được biểu hiện trong các tế bào alpha của tuyến tụy, trong các tế bào L của ruột (ở đoạn xa hồi tràng), và trong các tế bào thần kinh của thân não và vùng dưới đồi.

Trong tuyến tụy, sự biểu hiện của gen này được kích thích khi đói và hạ đường huyết (nồng độ glucose thấp trong máu), và bị ức chế bởi insulin. Trong các tế bào ruột, sự biểu hiện của gen proglucagon được kích hoạt bởi sự gia tăng nồng độ cAMP và lượng thức ăn.

Sản phẩm tạo ra từ sự biểu hiện của gen này được xử lý sau dịch mã trong các tế bào L trong nội tiết (trong ruột non), dẫn đến không chỉ giải phóng peptit 1 giống glucagon mà còn ở các yếu tố khác chưa được biết đến như glicentin, oxyintomodulin , peptit 2 giống glucagon, v.v.

Sản xuất và hành động

Việc tiêu thụ thực phẩm, đặc biệt là những thực phẩm giàu chất béo và carbohydrate, kích thích sự bài tiết của GLP-1 peptide từ các tế bào L trong nội tiết ruột (kích thích thần kinh hoặc kích thích qua trung gian của nhiều yếu tố khác cũng có thể xảy ra).

Một số chức năng của peptit GLP-1 ngoài hoạt động của nó như một hoocmon gia tăng (Nguồn: BQUB13-Cbadia qua Wikimedia Commons)

Ở người và động vật gặm nhấm, peptide này được giải phóng vào máu theo hai giai đoạn: 10 đến 15 phút sau khi uống và 30 đến 60 phút sau đó. Thời gian hoạt động của hormone này trong máu là dưới 2 phút, vì nó nhanh chóng bị bất hoạt về mặt phân giải protein bởi enzyme dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4).

GLP-1 liên kết với một thụ thể màng cụ thể (GLP-1R) trên các tế bào khác nhau trong cơ thể, bao gồm một số tế bào nội tiết của tuyến tụy, nơi nó kích thích bài tiết insulin phụ thuộc vào glucose.

Làm sao?

Việc gắn GLP-1 với thụ thể của nó trên tế bào beta của tuyến tụy sẽ kích hoạt sản xuất cAMP qua trung gian của adenylate cyclase trong các tế bào này. Có một sự ức chế trực tiếp các kênh kali phụ thuộc ATP, làm khử cực màng tế bào.

Sau đó, nồng độ canxi trong tế bào tăng lên, là kết quả của dòng canxi ngoại bào phụ thuộc GLP-1 qua các kênh canxi phụ thuộc điện thế, sự hoạt hóa của các kênh cation không chọn lọc và huy động canxi dự trữ. nội bào.

Nó cũng làm tăng tổng hợp ATP của ty thể, giúp khử cực. Sau đó, các kênh kali được định lượng bằng điện áp bị đóng lại, ngăn cản sự tái phân cực của tế bào beta và cuối cùng, sự xuất bào của các hạt dự trữ insulin xảy ra.

Trong hệ tiêu hóa, sự gắn kết của GLP-1 với các thụ thể của nó có tác dụng ức chế tiết axit dạ dày và làm rỗng dạ dày, làm giảm sự gia tăng nồng độ đường huyết liên quan đến lượng thức ăn.

Người giới thiệu

1. Baggio, LL, & Drucker, DJ (2007). Sinh học của incretin: GLP-1 và GIP. Khoa tiêu hóa, 132 (6), 2131-2157.
2. Deacon, CF & Ahrén, B. (2011). Sinh lý học của gia tăng sức khỏe và bệnh tật. Tổng quan các nghiên cứu về bệnh tiểu đường: RDS, 8 (3), 293.
3. Grossman, S. (2009). Phân biệt các liệu pháp tăngtin dựa trên hoạt động cấu trúc và chuyển hóa: Tập trung vào Liraglutide. Dược liệu pháp: Tạp chí Dược lý con người và Liệu pháp Thuốc, 29 (12P2), 25S-32S.
4. Kim, W., & Egan, JM (2008). Vai trò của incretin trong cân bằng nội môi và điều trị bệnh tiểu đường. Nhận xét Dược lý, 60 (4), 470-512.
5. Nauck, MA & Meier, JJ (2018). Hormone tăngtin: vai trò của chúng đối với sức khỏe và bệnh tật. Bệnh tiểu đường, béo phì và chuyển hóa, 20, 5-21.
6. Rehfeld, JF (2018). Nguồn gốc và sự hiểu biết về khái niệm incretin. Biên giới trong nội tiết học, 9.
7. Vilsbøll, T., & Holst, JJ (2004). Tăng tiết insulin, tiết insulin và đái tháo đường týp 2. Diabetologia, 47 (3), 357-366