Il Cellule G. sono cellule endocrine soggette a regolazione del contenuto umorale, neurale e luminale. 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 sulle loro superfici apicali, 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..
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 favorisce 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.
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Nei vertebrati lo stomaco svolge molteplici funzioni oltre ad essere il luogo in cui viene immagazzinato 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 preendocrine 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 secernenti somatostatina di modulare la crescita e l'azione delle cellule G secernenti gastrina. La maturazione di entrambi i tipi di cellule è finemente regolata da fattori di trascrizione.
La gastrina è in linea di principio 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 alla proteina G..
Una volta che la gastrina si lega al suo recettore, viene attivata una cascata di segnali in cui vengono attivati inositoli di membrana come la fosfolipasi C, che porta ad aumenti delle concentrazioni di calcio intracellulare e all'azione di secondi messaggeri come inositolo trifosfato e diacilglicerolo.
Tuttavia, questo recettore può anche indurre l'attivazione della via di segnalazione che coinvolge i recettori della tirosin chinasi, 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..
I canali ionici meccanosensibili rispondono agli impulsi meccanici, cioè; si apre quando la membrana cellulare è soggetta a un cambiamento di stress o pressione.
I meccanismi attraverso i quali questi cambiamenti vengono percepiti 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 si sono conservate nel corso dell'evoluzione e che, oltre ad essere modulate dalla 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 del sistema vascolare nei topi.
Piezo 2, nel frattempo, 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 letalità postnatale precoce.
Le risposte delle cellule G a diversi prodotti proteici sono effettuate 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. Ecco perché è stato 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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