INCRETINS: प्रकार और उनकी संरचना, कार्य, क्रिया का तंत्र - जीवविज्ञान - 2025

Incretins जठरांत्र हार्मोन है कि इंसुलिन के शारीरिक सांद्रता के स्राव को उत्तेजित कर रहे हैं। इस शब्द का उपयोग वर्तमान में दो अलग-अलग आंतों के हार्मोन को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिनके अलग-अलग तकनीकी नाम हैं: GIP या "ग्लूकोज पर निर्भर इंसुलिनोट्रोपिक पॉलीपेप्टाइड" और GLP-1 या "ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड 1"।

"इन्क्रेटिन" एक शब्द और एक अवधारणा है जिसे 1932 में बेल्जियम के फिजियोलॉजिस्ट जीन ला बर्रे द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने इसे अंतःस्रावी अग्नाशयी स्राव पर स्रावी के प्रभाव को पूरक करने वाले आंतों के हार्मोनल कारकों को परिभाषित करने के लिए पेश किया था।

कुछ असंयम और उनके अवरोधकों की क्रिया के तंत्र की योजना (स्रोत: नैदानिक ​​मामले, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से इल्मरी करोनन)

दूसरे शब्दों में, ला बर्रे ने किसी भी आंतों के हार्मोन को निरूपित करने के लिए इन्क्रीमेंट शब्द का इस्तेमाल किया, जो शारीरिक स्थितियों के तहत, इंसुलिन, ग्लूकागन, अग्नाशय पॉलीपेप्टाइड (पीपी) और सोमैटोस्टैटिन जैसे अग्नाशय हार्मोन के स्राव को उत्तेजित करने या योगदान करने में सक्षम था। अग्नाशय।

हालांकि, वर्तमान में "इन्क्रीटिन" शब्द का उपयोग केवल उन हार्मोनों को दर्शाने के लिए किया जाता है जो ग्लूकोज पर निर्भर अग्नाशय इंसुलिन संश्लेषण को प्रोत्साहित करने में सक्षम होते हैं, विशेष रूप से दो पेप्टाइड्स जिन्हें जीआईपी और जीएलपी -1 के रूप में जाना जाता है। हालांकि, नई तकनीक के आगमन और अधिक गहन एंडोक्रिनोलॉजिकल अध्ययनों में समान गतिविधियों के साथ कई अन्य पेप्टाइड्स प्रकट हो सकते हैं।

Incretins के प्रकार और उनकी संरचना

परंपरागत रूप से, मनुष्यों में केवल दो असंयम को परिभाषित किया गया है: ग्लूकोज पर निर्भर इंसुलिनोट्रोपिक पॉलीपेप्टाइड (जीआईपी) और ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड 1 (जीएलपी -1); इंसुलिन स्राव को उत्तेजित करने में दो हार्मोन काम करते हैं।

इनमें से सबसे पहले अलग-थलग ग्लूकोज-निर्भर इंसुलिनोट्रोपिक पॉलीपेप्टाइड (जीआईपी, ग्लूकोज-निर्भर इंसुलिनोट्रोपिक पॉलीपेप्टाइड) था। यह लगभग 42 अमीनो एसिड का पेप्टाइड हार्मोन है और ग्लूकागन-सेक्रेटिन पेप्टाइड परिवार से संबंधित है।

क्रिप्टिन GIP की संरचना (स्रोत: उपयोगकर्ता: अयाकोप विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

खोजे गए दूसरे इन्क्रीटिन में ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड 1 (जीएलपी -1, अंग्रेजी ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड -1) था, जो कि जीन का एक उप-उत्पाद है जो हार्मोन "प्रोग्लुकैगन" के लिए कोड है; प्रोटीन के सी-टर्मिनल अंत का हिस्सा, अधिक सटीक होना।

विशेषताएं

प्रारंभ में, इन्क्रिटिन को आंतों के मार्ग से प्राप्त कारकों के रूप में परिभाषित किया गया था जो कि इंसुलिन और ग्लूकागन जैसे अग्नाशयी हार्मोन के स्राव की उत्तेजना के माध्यम से प्लाज्मा ग्लूकोज के स्तर को कम करने की क्षमता रखते हैं।

यह अवधारणा रेडियोइम्यूनोसैस के आगमन के साथ बनी हुई थी, जहां आंत और अंतःस्रावी अग्न्याशय के बीच स्थायी संचार की पुष्टि की गई थी।

ग्लूकोज का मौखिक प्रशासन प्लाज्मा इंसुलिन के स्तर में महत्वपूर्ण वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ दिखाया गया था, विशेष रूप से ग्लूकोज प्रशासित अंतःशिरा के साथ प्राप्त परिणामों की तुलना में।

अग्नाशय हार्मोन इंसुलिन के स्राव और कार्रवाई के लिए उत्तेजना (स्रोत: डैनियल वाल्श और एलन विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से स्वेड)

ग्लूकोज के मौखिक प्रशासन के बाद लगभग 70% प्लाज्मा इंसुलिन के स्राव के लिए Incretins को जिम्मेदार माना जाता है, क्योंकि ये पोषक तत्वों के सेवन के जवाब में स्रावित हार्मोन होते हैं, जो ग्लूकोज-इंसुलिन के स्राव को बढ़ाते हैं। निर्भर।

वर्तमान में टाइप 2 डायबिटीज मेलिटस या मौखिक ग्लूकोज असहिष्णुता जैसे रोगों वाले रोगियों को मौखिक या अंतःशिरा प्रशासन के संबंध में कई प्रयास किए जा रहे हैं। इसका कारण यह है कि अध्ययनों से पता चला है, यद्यपि कि ये पदार्थ भोजन के सेवन के बाद ग्लाइसेमिक स्तरों में तेजी से कमी की सुविधा प्रदान करते हैं।

कारवाई की व्यवस्था

जीआईपी: ग्लूकोज पर निर्भर इंसुलिनोट्रोपिक पॉलीपेप्टाइड

वसा या ग्लूकोज के अंतर्ग्रहण के जवाब में यह इंट्रिनिन छोटी आंत (विशेष रूप से ग्रहणी और जेजुनम ​​में) की K कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है, और ग्लूकोज से प्रेरित इंसुलिन के स्राव को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार होता है।

इस हार्मोनल कारक के लिए जीन कोडिंग की अभिव्यक्ति मनुष्यों और कृन्तकों में पेट और आंत दोनों में प्रदर्शित की गई है। इस हार्मोन के अध्ययन से पता चलता है कि यह 153 एमिनो एसिड "प्रोगिप" अग्रदूत से निकला है, जिसके एन-और सी-टर्मिनी में दो सिग्नल पेप्टाइड्स हैं, जो 42 अवशेषों के एक सक्रिय पेप्टाइड का उत्पादन करने के लिए क्लीवेज हैं।

जीआईपी का आधा जीवन एक बार संश्लेषित और एंजाइम संसाधित होने के बाद 7 मिनट से कम है। यह पेप्टाइड एक विशिष्ट रिसेप्टर द्वारा पहचाना जाता है, GIPR, जो अग्न्याशय की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में, पेट में, छोटी आंत में, वसा ऊतकों में, अधिवृक्क प्रांतस्था में, पिट्यूटरी ग्रंथि में, में होता है। दिल, फेफड़े और अन्य महत्वपूर्ण अंग।

जब जीआईपी अग्न्याशय की बीटा कोशिकाओं पर अपने रिसेप्टर्स को बांधता है, तो यह सीएमपी के उत्पादन में वृद्धि को ट्रिगर करता है, एटीपी पर निर्भर पोटेशियम चैनलों का निषेध, इंट्रासेल्युलर कैल्शियम में वृद्धि और अंत में, एक्सोसाइटोसिस। इंसुलिन भंडारण के कण।

इसके अलावा, यह पेप्टाइड जीन प्रतिलेखन और इंसुलिन जैवसंश्लेषण को उत्तेजित कर सकता है, साथ ही अग्नाशय बीटा कोशिकाओं के अन्य घटकों को "जनगणना" ग्लूकोज कर सकता है। हालाँकि, GIP मुख्य रूप से एक इन्क्रेटिन हार्मोन के रूप में काम करता है, यह अन्य ऊतकों में अन्य कार्यों जैसे कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, हड्डियों, के बीच में भी कार्य करता है।

जीएलपी -1: ग्लूकागन जैसा पेप्टाइड 1

इस पेप्टाइड को जीन से उत्पन्न किया जाता है जो "प्रोलग्यूगन" के लिए कोड करता है, इसलिए यह एक पेप्टाइड है जो ग्लूकागन अनुक्रम के साथ 50% के करीब की पहचान करता है और इसलिए इसे "ग्लूकागन जैसा" पेप्टाइड कहा जाता है।

GLP-1, एक पोस्ट-ट्रांसफेशनल प्रोटियोलिटिक उत्पाद है, जो ऊतक विशिष्ट है और भोजन के सेवन के जवाब में आंत की एल कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है। जीआईपी की तरह, इस incretin में ग्लूकोज-उत्तेजित इंसुलिन स्राव को बढ़ाने की क्षमता है।

जीन अभिव्यक्ति और प्रसंस्करण

यह पेप्टाइड प्रोलग्यूगन जीन के एक्सॉन में से एक में एन्कोडेड है, जो अग्न्याशय के अल्फा कोशिकाओं में, आंत की एल कोशिकाओं में (डिस्टल इलियम में) और मस्तिष्क और हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में व्यक्त किया जाता है।

अग्न्याशय में, इस जीन की अभिव्यक्ति उपवास और हाइपोग्लाइसीमिया (रक्त में ग्लूकोज की कम सांद्रता) से प्रेरित होती है, और इंसुलिन द्वारा बाधित होती है। आंतों की कोशिकाओं में, प्रोलग्यूगन के लिए जीन की अभिव्यक्ति सीएमपी के स्तर में वृद्धि और भोजन के सेवन से सक्रिय होती है।

इस जीन की अभिव्यक्ति से उत्पन्न उत्पाद, पोस्ट-ट्रांसलेशनली रूप से एंटरोएंडोक्राइन एल कोशिकाओं (छोटी आंत में) में संसाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप न केवल ग्लूकागन-जैसे पेप्टाइड 1 की रिहाई होती है, बल्कि अन्य कुछ अज्ञात कारकों जैसे कि ग्लिसेंटिन, ऑक्सीटीनोमॉडुलिन में भी, ग्लूकागन की तरह पेप्टाइड 2, आदि।

उत्पादन और क्रिया

खाद्य पदार्थों का अंतर्ग्रहण, विशेष रूप से वसा और कार्बोहाइड्रेट से भरपूर, आंतों के एंटेरोएंडोक्राइन एल कोशिकाओं से जीएलपी -1 पेप्टाइड के स्राव को उत्तेजित करता है (तंत्रिका उत्तेजना या कई अन्य कारकों द्वारा मध्यस्थता भी हो सकती है)।

GLP-1 पेप्टाइड के कुछ कार्य इसके एट्रिनिन हार्मोन के रूप में कार्रवाई के अलावा (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से BQUB13-Cbadia)

मनुष्यों और कृन्तकों में, इस पेप्टाइड को दो चरणों में रक्तप्रवाह में छोड़ा जाता है: अंतर्ग्रहण के 10 से 15 मिनट बाद और 30 से 60 मिनट बाद। रक्त में इस हार्मोन का सक्रिय जीवन 2 मिनट से भी कम है, क्योंकि यह एंजाइम डाइपेप्टिडाइल पेप्टिडेस -4 (डीपीपी -4) द्वारा तेजी से प्रोटीयोलाइटिक रूप से निष्क्रिय है।

जीएलपी -1 शरीर के विभिन्न कोशिकाओं पर एक विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर (जीएलपी -1 आर) को बांधता है, जिसमें अग्न्याशय के अंतःस्रावी कोशिकाओं में से कुछ शामिल हैं, जहां यह ग्लूकोज पर निर्भर इंसुलिन स्राव को उत्तेजित करता है।

कैसे?

अग्न्याशय की बीटा कोशिकाओं पर अपने रिसेप्टर के लिए GLP-1 का बंधन इन कोशिकाओं में एडिनाइलेट साइक्लेज द्वारा मध्यस्थता cAMP के उत्पादन को सक्रिय करता है। एटीपी पर निर्भर पोटेशियम चैनलों का एक सीधा निषेध है, जो कोशिका झिल्ली को चित्रित करता है।

इसके बाद, इंट्रासेल्युलर कैल्शियम का स्तर बढ़ जाता है, जो वोल्टेज-निर्भर कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्य कैल्शियम के जीएलपी-1-निर्भर प्रवाह का परिणाम है, गैर-चयनात्मक राशन चैनलों की सक्रियता और कैल्शियम भंडार का जमाव। intracellular।

यह एटीपी के माइटोकॉन्ड्रियल संश्लेषण को भी बढ़ाता है, जो विध्रुवण का पक्षधर है। बाद में वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल बंद हो जाते हैं, बीटा कोशिकाओं के पुनर्वितरण को रोकते हैं और अंत में, इंसुलिन भंडारण ग्रैन्यूल का एक्सोसाइटोसिस होता है।

गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल सिस्टम में, जीएलपी -1 को इसके रिसेप्टर्स के बंधन में गैस्ट्रिक एसिड स्राव और गैस्ट्रिक खाली करने पर एक निरोधात्मक प्रभाव होता है, जो भोजन के सेवन से जुड़े रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि को दर्शाता है।

संदर्भ

1. बैगी, एलएल, और ड्रकर, डीजे (2007)। जीवों के जीवविज्ञान: जीएलपी -1 और जीआईपी। गैस्ट्रोएंटरोलॉजी, 132 (6), 2131-2157।
2. डेकोन, सीएफ, और एहरन, बी (2011)। स्वास्थ्य और रोग में असंयम की भौतिकी। मधुमेह अध्ययन की समीक्षा: आरडीएस, 8 (3), 293।
3. ग्रॉसमैन, एस। (2009)। स्ट्रक्चर एक्टिविटी, और मेटाबॉलिज्म के आधार पर अलग-थलग पड़े इनक्रीटिन थैरेपी: लिराग्लूटाइड पर ध्यान दें। फार्माकोथेरेपी: द जर्नल ऑफ़ ह्यूमन फार्माकोलॉजी एंड ड्रग थेरेपी, 29 (12P2), 25S-32S।
4. किम, डब्ल्यू।, और एगन, जेएम (2008)। ग्लूकोज होमोस्टेसिस और मधुमेह के उपचार में incretins की भूमिका। औषधीय समीक्षा, 60 (4), 470-512।
5. Nauck, MA, & Meier, JJ (2018)। हार्मोन वृद्धि: स्वास्थ्य और रोग में उनकी भूमिका। मधुमेह, मोटापा और चयापचय, 20, 5-21।
6. रेफ़ेल्ड, जेएफ (2018)। इन्क्रीटिन अवधारणा की उत्पत्ति और समझ। एंडोक्रिनोलॉजी में फ्रंटियर्स, 9।
7. Vilsbøll, T., और Holst, JJ (2004)। Incretins, इंसुलिन स्राव और टाइप 2 मधुमेह। डायबेटोलॉजिया, 47 (3), 357-366