Vasoaktives Darmpeptid - Vasoactive intestinal peptide
Vasoaktives intestinales Peptid , auch als vasoaktives intestinales Polypeptid oder VIP bekannt , ist ein Peptidhormon, das im Darm vasoaktiv ist . VIP ist ein Peptid von 28 Aminosäureresten , die zu gehört ein Glucagon / Sekretin - Superfamilie , die Liganden der Klasse II - G - Protein-gekoppelten Rezeptoren . VIP wird in vielen Geweben von Wirbeltieren produziert, einschließlich des Darms , der Bauchspeicheldrüse und der suprachiasmatischen Kerne des Hypothalamus im Gehirn . VIP stimuliert die Kontraktilität des Herzens, bewirkt eine Vasodilatation , erhöht die Glykogenolyse , senkt den arteriellen Blutdruck und entspannt die glatte Muskulatur der Luftröhre , des Magens und der Gallenblase . Beim Menschen wird das vasoaktive intestinale Peptid vom VIP- Gen kodiert .
VIP hat eine Halbwertszeit (t ½ ) im Blut von etwa zwei Minuten.
Funktion
Im Körper
VIP hat eine Wirkung auf mehrere Gewebe:
Im Verdauungssystem scheint VIP eine Entspannung der glatten Muskulatur ( unterer Ösophagussphinkter , Magen, Gallenblase) zu induzieren , die Wassersekretion in Pankreassaft und Galle zu stimulieren und eine Hemmung der Magensäuresekretion und Absorption aus dem Darmlumen zu bewirken . Seine Rolle im Darm besteht darin, die Sekretion von Wasser und Elektrolyten stark zu stimulieren , sowie die Entspannung der glatten Darmmuskulatur , die Erweiterung der peripheren Blutgefäße, die Stimulierung der Pankreasbicarbonatsekretion und die Hemmung der durch Gastrin stimulierten Magensäuresekretion. Diese Effekte wirken zusammen, um die Beweglichkeit zu erhöhen. Es hat auch die Funktion, die Pepsinogen- Sekretion durch Hauptzellen zu stimulieren . VIP scheint ein wichtiges Neuropeptid bei entzündlichen Darmerkrankungen zu sein, da die Kommunikation zwischen Mastzellen und VIP bei Colitis, wie bei Morbus Crohn, hochreguliert ist.
Es kommt auch im Herzen vor und hat erhebliche Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System . Es bewirkt eine koronare Vasodilatation sowie eine positiv inotrope und chronotrope Wirkung. Es wird geforscht , ob es eine positive Rolle bei der Behandlung von Herzinsuffizienz spielen könnte . VIP provoziert bei normalen Frauen eine vaginale Schmierung und verdoppelt das Gesamtvolumen der produzierten Schmierung.
Im Gehirn
Es kommt auch im Gehirn und einigen autonomen Nerven vor:
Eine Region umfasst einen bestimmten Bereich der suprachiasmatischen Kerne (SCN), dem Ort des „ zirkadianen Hauptschrittmachers “. Siehe SCN und zirkadianer Rhythmus unten. VIP in der Hypophyse hilft, die Prolaktinsekretion zu regulieren ; es stimuliert die Prolaktinfreisetzung im Haustruthahn. Darüber hinaus ist das Wachstumshormon-Releasing-Hormon (GH-RH) ein Mitglied der VIP-Familie und stimuliert die Wachstumshormonsekretion im Hypophysenvorderlappen.
Mechanismen
VIP innerviert sowohl auf VPAC1 als auch auf VPAC2 . Wenn VIP an VPAC2-Rezeptoren bindet, wird eine G-alpha-vermittelte Signalkaskade ausgelöst. In einer Reihe von Systemen aktiviert die VIP-Bindung die Adenylcyclase- Aktivität, was zu einem Anstieg von cAMP und PKA führt . Die PKA aktiviert dann andere intrazelluläre Signalwege wie die Phosphorylierung von CREB und anderen Transkriptionsfaktoren. Der mPer1-Promotor besitzt CRE-Domänen und stellt somit den Mechanismus für VIP bereit, die molekulare Uhr selbst zu regulieren. Dann aktiviert es Genexpressionswege wie Per1 und Per2 im zirkadianen Rhythmus.
Darüber hinaus sind GABA- Level mit VIP verbunden, indem sie gemeinsam veröffentlicht werden. Es wird angenommen, dass spärliche GABAerge Verbindungen die synchronisierte Zündung verringern. Während GABA die Amplitude der neuronalen SCN-Rhythmen steuert, ist es für die Aufrechterhaltung der Synchronität nicht kritisch. Wenn die GABA-Freisetzung jedoch dynamisch ist, kann sie die Synchronisationseffekte von VIP unangemessen maskieren oder verstärken.
Die zirkadiane Zeit beeinflusst wahrscheinlich eher die Synapsen als die Organisation von VIP-Schaltungen.
SCN und circadianer Rhythmus
Das SCN koordiniert die tägliche Zeitmessung im Körper und VIP spielt eine Schlüsselrolle bei der Kommunikation zwischen einzelnen Gehirnzellen innerhalb dieser Region. Auf zellulärer Ebene drückt das SCN in der circadianen Zeit unterschiedliche elektrische Aktivitäten aus. Tagsüber wird eine höhere Aktivität beobachtet, während in der Nacht eine geringere Aktivität zu verzeichnen ist. Es wird angenommen, dass dieser Rhythmus ein wichtiges Merkmal von SCN ist, um sich miteinander zu synchronisieren und die Rhythmik in anderen Regionen zu kontrollieren.
VIP fungiert als Hauptsynchronisationsmittel unter den SCN-Neuronen und spielt eine Rolle bei der Synchronisierung des SCN mit Lichtsignalen. Die hohe Konzentration von VIP- und VIP-Rezeptor-enthaltenden Neuronen findet sich hauptsächlich im ventrolateralen Aspekt des SCN, der sich auch oberhalb des Sehnervenkreuzes befindet . Die Neuronen in diesem Bereich erhalten Netzhautinformationen vom retinohypothalamischen Trakt und leiten die Umgebungsinformationen dann an das SCN weiter. Außerdem ist VIP auch an der Synchronisierung des Timings der SCN-Funktion mit dem Hell-Dunkel-Zyklus der Umgebung beteiligt. Zusammengenommen machen diese Rollen im SCN VIP zu einem entscheidenden Bestandteil der zirkadianen Zeitmessungsmaschinerie von Säugetieren .
Nachdem die Forscher Beweise für VIP im SCN gefunden hatten, begannen die Forscher über dessen Rolle innerhalb des SCN nachzudenken und wie es den zirkadianen Rhythmus beeinflussen könnte. Der VIP spielt auch eine zentrale Rolle bei der Modulation von Schwingungen. Frühere pharmakologische Forschungen haben ergeben, dass VIP für die normale lichtinduzierte Synchronisation der circadianen Systeme benötigt wird. Die Anwendung von VIP verschiebt auch die Phase des zirkadianen Rhythmus der Vasopressinfreisetzung und der neuralen Aktivität. Die Fähigkeit der Population, synchronisiert zu bleiben, sowie die Fähigkeit einzelner Zellen, Oszillationen zu erzeugen, besteht in VIP- oder VIP-Rezeptor-defizienten Mäusen. Obwohl nicht eingehend untersucht, gibt es Hinweise darauf, dass die Spiegel von VIP und seinem Rezeptor in Abhängigkeit von jeder zirkadianen Schwingung variieren können.
Die führende Hypothese der VIP - Funktion weist darauf hin , dass die Neuronen VIP verwenden , um mit bestimmten postsynaptischen Zielen zu kommunizieren , um den zirkadianen Rhythmus zu regulieren . Die Depolarisation der VIP-exprimierenden Neuronen durch Licht scheint die Freisetzung von VIP und Co-Transmittern (einschließlich GABA ) zu bewirken, die wiederum die Eigenschaften der nächsten Neuronengruppe mit der Aktivierung von VPAC2 verändern können . Eine andere Hypothese spricht dafür, dass VIP ein parakrines Signal aus der Ferne sendet und nicht vom benachbarten postsynaptischen Neuron.
Signalweg
In SCN ist VPAC2 reichlich vorhanden . Das Vorhandensein von VPAC2 auf der ventrolateralen Seite legt nahe, dass VIP-Signale tatsächlich zurück signalisieren können, um VIP-sekretierende Zellen zu regulieren. SCN hat mehrere neuronale Wege, um die endokrine Aktivität zu kontrollieren und zu modulieren.
VIP und Vasopressin sind beide wichtig für Neuronen, um Informationen an verschiedene Ziele weiterzugeben und die neuroendokrine Funktion zu beeinflussen. Sie übertragen Informationen durch Relaiskerne wie SPZ (subparaventrikuläre Zone), DMH ( dorsomedialer hypothalamischer Kern ), MPOA (medialer präoptischer Bereich ) und PVN ( paraventrikulärer Nucleus des Hypothalamus ).
Soziales Verhalten
VIP-Neuronen, die sich im Hypothalamus befinden, insbesondere der dorsale anteriore Hypothalamus und der ventromediale Hypothalamus, haben bei vielen Wirbeltierarten einen Einfluss auf das Sozialverhalten. Studien legen nahe, dass VIP-Kaskaden im Gehirn als Reaktion auf eine soziale Situation aktiviert werden können, die die Bereiche des Gehirns stimuliert, von denen bekannt ist, dass sie das Verhalten regulieren. Dieser soziale Kreislauf umfasst viele Bereiche des Hypothalamus zusammen mit der Amygdala und dem ventralen Tegmentalbereich . Die Produktion und Freisetzung des Neuropeptids VIP ist in den hypothalamischen und extrahypothalamischen Regionen des Gehirns zentralisiert und kann von dort aus die Freisetzung der Prolaktinsekretion modulieren. Einmal von der Hypophyse ausgeschieden, kann Prolaktin viele Verhaltensweisen wie elterliche Fürsorge und Aggression verstärken. Bei bestimmten Vogelarten mit einem Knockout-VIP-Gen gab es eine beobachtbare Abnahme der allgemeinen Aggression gegenüber dem Brutgebiet.
Pathologie
VIP wird in VIPoma überproduziert .
Neben VIPoma spielt VIP eine Rolle bei Arthrose (OA). Obwohl es einen Konflikt gibt, ob eine Herunter- oder Hochregulierung von VIP zu OA beiträgt, hat sich gezeigt, dass VIP Knorpelschäden bei Tieren verhindert.
Siehe auch
Verweise
Weiterlesen
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Externe Links
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