مقدمه
تنظیم
وزن، تعادل و انرژی، اشتها، رفتارهای مربوط به دریافت غذا و هزینه های انرژی همواره
به عنوان موضوع اساسی، مهم و مورد علاقه پژوهشگران در زمینه فیزیولوژی و بهداشت
بوده است. تنظیم وزن یک فرایند کنترل شده بسیار پیچیده و دقیق است که پپتیدها و
هورمون های موجود در معده و مغز نقش مهمی در آن بر عهده دارند. اشتها به عنوان یک
مفهوم ذهنی برای کنترل دریافت غذا مطرح می شود که تنظیم کننده متغیرهای مربوط به
دریافت غذا تعریف می شود. اشتها همچنین از موارد مؤثر بر هومئوستازی انرژی است که
تنظیم آن نقش مهمی در تعادل انرژی برعهده دارد. مغز هومئوستازی انرژی را از طریق
پیام های پپتیدهای عصبی از بافت چربی و مسیر معده ای ـ روده ای تنظیم می کند.
گرلین
هورمونی مؤثر بر احساس گرسنگی و تنظیم طولانی مدت وزن بدن است. این هورمون پپتیدی
از دستگاه گوارش به خصوص معده ترشح می شود و نقش مهمی را در افزایش جذب غذا و توده
چربی به عهده دارد.
تاریخچه
کشف
گرلین پس از کشف گیرنده آن در سال (1996م) برای نخستین بار در سال (1999م) توسط یک
محقق ژاپنی به نام دکتر کنجی کانجاوا و همکارانش صورت گرفت. این دانشمند بیش از
بیست سال متوالی به دنبال یافتن لیگاند اندوژنی بود که ترشح هورمون رشد را به
واسطه گیرنده هایی روی سطح سلول های هیپوفیز تحریک می کرد. وی ترکیباتی را که باعث
رهایش هورمون رشد می شدند را Growth
hormone secretagogus (GHS) و گیرنده آن را GHS-R نامید.
او
پس از بیست سال تحقیق برای استخراج مواد مختلف از مغز که بتواند لیگاند این گیرنده
باشد، سرانجام در سال 1999 به بافت های محیطی روی آورد و اولین بافتی را که مورد
مطالعه قرار داد معده موش صحرایی بود. در این بافت ترکیبی وجود داشت که خواسته وی
را عملی میکرد. وی و همکارانش این ماده را استخراج و نام آن را Growth
hormone releasing peptide و به طور خلاصه گرلین
گذاشتند.
گرلین
از دو کلمه gher به معنی رشد (که نشان دهنده توانایی آن در
آزادسازی هورمون رشد از غده هیپوفیز است) و relin به معنی رهایی (پسوند معمول برای برخی از
هورمون ها) تشکیل شده است.
ژن گرلین و بیان آن
ژن
گرلین در انسان روی کروموزوم 3 واقع شده است. این ژن از 4 اگزون و 3 اینترون تشکیل
شده است و پروتئین بالغ توسط اگزونهای 1 و 2 بیان می شود. ژن گرلین در انسان و موش
از نظر ساختاری به یکدیگر شبیه هستند.
یافته ها
نشان می دهند که بیان ژن گرلین در زمان گرسنگی افزایش و در هنگام سیری کاهش می یابد.
در حقیقت سطح پلاسمایی گرلین در زمان تعادل انرژی مثبت کم و در شرایط تعادل انرژی
منفی زیاد می شود.
ساختار شیمیایی گرلین
گرلین
یک پپتید 28 آمینواسیدی است که از پیش ساز خود به نام پرهپروگرلین که دارای 117
آمینو اسید است، مشتق می شود. توالی مربوط به گرلین، بلافاصله بعد از 23 آمینو اسید
مربوط به پپتید نشانه قرار گرفته است. روی آمینواسید سرین شماره 3 گرلین یک گروه
اکتانوییل اضافه شده است که این حالت برای شناسایی هورمون توسط گیرنده الزامی است.
این گروه اضافه از سد خونی ـ مغزی عبور می کند.
محل ترشح گرلین:
گرلین
عمدتاً توسط سلولهای درونریز مخاط ترشحکننده اسید ته معده (مخاط اکسینتیک) که
سلولهای X/A نامیده میشوند، ساخته میشود. در حال حاضر به
این سلولها، سلولهای گرلین نیز گفته میشود. بهعلاوه، در بافتهای دیگر نظیر نواحی
مختلف مغز، هیپوفیز، کلیهها، جفت، پانکراس،
ششها، روده کوچک، لنفوسیتها، بیضه و تخمدان غده فوق کلیه، چشم، غده تیروئید
و هیپوتالاموس نیز گرلین تولید میشود؛ ولی منبع اصلی این پپتید اشتهاآور، معده است
و بیش از 70 درصد گرلین موجود در گردش خون از این منبع تأمین میشود.
نقش فیزیولوژیک گرلین
1.
نقش گرلین درترشح هورمون ها
گرلین
از محرک های ترشح GH محسوب شده و این عمل را in vivo و in vitro، به صورت وابسته به دوز dose- انجام میدهد. گرلین و GHRH چنانچه به طور همزمان تجویز شوند، دارای اثر سینرژیک بر ترشح GH هستند. قابلیت گرلین در آزاد کردن GH از GHRH نیز بالاتر است. تجویز گرلین، بر سطح هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک،
کورتیزول، پرولاکتین و آلدوسترون نیز مؤثر است.
2.
نقش گرلین در تنظیم نحوه تغذیه و تعادل انرژی
گرلین
یک ترکیب اشتهاآور و آدیپوژنیک قوی در پستانداران به شمار می رود و این عمل را از
طریق مناطق مربوطه در مغز انجام می دهد. هیپوتالاموس یک مرکز کنترل هموستاز انرژی
محسوب شده و دستگاه گوارش و مغز برای کنترل نحوه تغذیه، به طور هماهنگ عمل می کنند.
مغز عمل خود را در این رابطه به 2 طریق انجام می دهد. اول سیگنال های هورمونی که
گیرنده این هورمون ها در دو دسته نورون واقع در هسته قوسی (Arc) قرار دارند. یک دسته از این نورون ها
ترکیب های (اشتهاآور) مانند نوروپپتید Y (NPY ) بیان می کنند که افزایش مصرف غذا و کاهش
مصرف انرژی را به دنبال دارد. دسته دیگر، پرواوپیوملانوکورتین را بیان می کند که با
کاهش مصرف غذا و افزایش مصرف انرژی همراه است. دومین روش مغز برای کنترل انرژی با
استفاده از ساقه مغز انجام می شود.
تجویز
درازمدت و افزایش گرلین پلاسما به مدت طولانی، با کاهش مصرف چربی و القای
آدیپوسیتی، بر هومئوستاز انرژی در بدن مؤثر است. لپتین اثری مخالف گرلین بر عهده
دارد و در این رابطه حائز اهمیت بیشتری است .
3.
تأثیر گرلین بر سیستم قلبی عروقی
در
موارد نقص عملکرد قلب، دارای اثر محافظتی است و تزریق داخل وریدی آن، میانگین فشار
شریانی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و این عمل را بدون تغییر در ضربان قلب
انجام می دهد. گرلین در بیماران مبتلا به نارسایی قلبی و همچنین افراد سالم، برونده
قلبی را افزایش می دهد. همچنین به صورت وابسته به دوز جریان خون را افزایش می دهد.
این
هورمون اثرات گشادکنندگی عروق دارد و موجب افزایش برونده قلبی و حجم ضربه ای می شود.
4.
تأثیر گرلین بر دستگاه گوارش
همانند
موتیلین تحرک دستگاه گوارش را افزایش می دهد و تخلیه معده را تسریع می کند. علاوه بر
این، گرلین باعث افزایش ترشح اسید معده می شود و این عمل را احتمالاً با واسطه عصب
واگ انجام می دهد. گرلین دارای اثر محافظتی برای مخاط معده نیز هست و با تأثیر بر
آنزیم No سنتاز و متعاقباً تولید No، معده را در برابر آسیب حفاظت می کند.
5.
سایر اعمال فیزیولوژیک گرلین
افزایش
گلوکز خون، مؤثر بر خلق و خوی، مهار یا تحریک تکثیر سلولی سلول های توموری، افزایش
اضطراب، افزایش کسب حافظه و پیشبرد خواب با موج کوتاه به نحوی مشاهده شده که این
هورمون استروییدوژنز و تستوسترون را از سلول های لایدیگ تنظیم می کند.
فاکتورهای مؤثر بر ترشح گرلین
عوامل
کلینیکی افزایش دهنده غلظت گرلین شامل:
گرسنگی،
کاشکسیای ناشی از بیماری قلبی و بالا بودن غلظت گرلین است.
عوامل
هورمونی افزایشدهنده غظت گرلین شامل:
GHRH، تستوسترون، استروژن و سوماتومدینC است. عوامل کاهنده این هورمون به شرح زیر
است:
چاقی،
غذاخوردن، دیابت نوع 1 و 2، گاستروکتومی، سندرم تخمدان پلیکیستیک، سندرم کوشینگ،
افزایش گلوکز خون، انسولین، سوماتواستاتین، PYY و هورمون های تیروئیدی.
پس
از صرف غذا، غلظت خونی گرلین به پایینترین مقدار خود می رسد. سطح گرلین در انسان های
چاق، کمتر و در انسان های لاغر بیشتر است.
غلظت
خونی گرلین مدت کوتاهی پس از مصرف غذا به
پایین ترین حد خود می رسد سپس در طول گرسنگی تا قبل از مصرف غذای بعدی افزایش
می یابد. این نمودار الگوی غلظت پلاسمایی گرلین را که در 10 نفر در طول دوره های
زمانی شبانه روز بررسی شده است را نشان می دهد.
انواع گرلین:
گرلین
در خون به دو شکل متفاوت وجود دارد:
آسیل گرلین
آسیل گرلین فرم فعال گرلین از لحاظ زیستی و
اهمیت ویژهای در تنظیم تعادل انرژی دارد
گرلین
در شکل آسیل دارش برای رهایش هورمون رشد ضروری است
دی آسیل گرلین
دی آسیل گرلین ـ بدون گروه آسیل (گاه به ان فرم
غیرفعال) هر چند که برای شکل غیرآسیل آن نیز وظایفی قائلاند که نقش آن کمتر از نوع
قبلی است.
قسمت
اعظم گرلین موجود در خون (70-80 درصد) گرلین بدون آسیل است.
فواید گرلین:
کند کردن شروع بیماری پارکینسون است
افزایش خونسازی در بدن
آموزش
و حافظه
پی
نوشت
1. oxintic mucosa
منابع
1.
جوادی ابراهیم، نوربخش میترا؛ 1386،گرلین؛ نشریه پزشکی تأمین اجتماعی شماره 39 سال
هفتم، بهمن و اسفند 1386 صص 83 - 90 .
2.
سید علی جانی سیدرضا؛ 1385، اثر تزریق وریدی گرلین بر غلظت پلاسمایی هورمونهای t3، t4، وزن و تولید شیر در بزهای سانن؛ پایان نامه
دوره کارشناسی ارشد، زیست شناسی؛ 1385 دانشگاه شهید بهشتی.
3.
نبوی زاده رفسنجانی فاطمه، گلستان جهرمی معصومه، 1389، فیزیولوژی دستگاه گوارش، چاپ
اول، انتشارات نسل فردا، صص:25-28
4. Cheng M, Bushnell D, Cannon DT, Kern M. Appetite regulation via exercise prior or subsequent to high-fat meal consumption. Appetite. 2009; 52:193–198.
5. Hosoda H, Kjima M. (2002). “Ghrelin and regulation of food in take and energy balance”. Molecular interventions. 2(8); PP:494-503
6. King NA, Lluch A, Stubbs RJ, Blundell J.E. High dose exercise does not increase hunger or energy intake in free living males. Eur J Clin Nutr 1997; 51(7): 478-83
7. Klok MD, Jakobsdottir S, Drent ML. The role of leptin and ghrelin in the regulation of food intake and body weight in humans: a review. Obes Rev 2007; 8: 21-34
8. Kraemer RR, Castracane VD. Exercise and humoral mediators of peripheral energy balance: ghrelin and adiponectin (minireview). Exp Biol Med (Maywood) 2007; 232: 184-94.
9. Patricia A Donohoue. Energy metabolism and obesity. Human press inc 2008
10. Stanley S, Wynne K, McGowan B, Bloom S. Hormonal regulation of food intake. Physiol Rev 2005 _85 (4):1131-58
11. Tschop M, Smiley DL, Heiman ML. Ghrelin induces adiposity in rodents. Nature. 2000 Oct;407(6806):908-13
12. Ueno H, Shiiya T, Mizuta M, Mondal SM, Nakazato M. Plasma ghrelin concentrations in different clinical stages of diabetic complications and glyce-mic control in Japanese diabetics. Endocr J. 2007;54(6):895- 902
13. van der Lely AJ, Tschop M, Heiman ML, Ghigo E. Biological, physiological, pathophysiological, and pharmacological aspects of ghrelin. Endocr Rev 2004; 25: 426- 57.
14. http://sayarak.com
15. http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/gi/ghrelin.html
16. http://www.bewellbuzz.com /
17. https://www.researchgate.net
18. http://www.scielo.org.
19. http://www.limericksportsandfitnessclinic.com