Vazoaktivni crijevni peptid
Vazoaktivni crijevni peptid (VIP), poznat i kao vazoaktivni crijevni polipeptid je peptidni hormon, ligand klase II iz superporodice glukagon/sekretin, koji sadrži 28 aminokiselinskih ostataka. Proizvodi se u mnogim organima kičmenjaka, uključujući i čovjeka: crevima, gušterači i suprahijazmatskom jezgru hipotalamusa u mozgu. Kod ljudi, vazoaktivni crijevni peptid kodiran je genom VIP.[5][6][7]
Vrijeme poluraspada VIP proteina (T1/2) u krvi traje oko dva minuta.
Funkcija
U tijelu
VIP ima uticaja na nekoliko različitih dielova tiela:
- U sistemu organa za varenje, izgleda da VIP inducirs opuštanje glatkih mišića, stimulira izlučivanje vode u pankreasni sok i žuč, i izaziva inhibiciju izlučivanja želudačne kiseline i apsorpciju iz crijevnog lumena. Njegova uloga u crijevima je znatna stimulacija lučenja vode i elektrolita, kao i stimulacija kontrakcija crijevnih glatkih mišića, dilatacija perifernih krvnih sudova, stimulacija pankresne sekrecije bikarbonata i inhibicija gastrin-stimulirane sekrecije želudačne kiseline. Ovi efekti se dopunjavaju u povećanju pokretljivosti dijelova probavnog trakta.[8][9][10]
- Stimulira kontraktilnost u srcu, uzrokujuči vazodilataciju, povećava glikogenolizu, smanjuje arterijski krvni pritisak i opušta glatke mišiće dušnika, želuca i žučne kese. Kod ljudi, vazoaktivni intestinalni peptidiran je kodira genom VIP.[11]
- VIP također učečestvuje u stimulaciji sekrecije pepsinogena.
U mozgu
Takođe se nalazi u mozgu i nekim autonomnim nervima:
Jedna regija uključuje određeno područje suprahijazmatskih jezgara (SCN), mjesto 'glavnog cirkadijskog pejsmejkera'.[12] U hipofiz pomaže u regulaciji lučenja prolaktina; stimulira oslobađanje prolaktina kod domaćih ćurki.[13] Pored toga, hormon koji oslobađa hormon rasta (GH-RH) član je VIP porodice i stimulira lučenje hormona sasta u prednjem režnju hipofize.[14][15]
Mehanizmi
Vazoaktivni crijevni peptid se inervira iz VPAC1 i VPAC2. Kada se veže za VPAC2 receptore, aktivira se signalna kaskada posredovana preko G-alfa. U većem broju sistema, vezanje za VIP aktivira djelovanje adenil ciklaza, što dovodi do povećanja količine cAMP-a i PKA. PKA tada aktivira druge unutarćelijske signalne puteve, poput fosforilacije CREB-a i drugih faktora transkripcije. Promotor mPer1 ima CRE domene i na taj način tvori mehanizam za VIP da sam regulira molekularni sat. Tada će aktivirati puteve ekspresije gena, kao što su Per1 i Per2 u cirkadijskom ritmu.[16]
Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[16] Iako GABA kontrolira amplitudu SCN-ovih neuronskih ritmova, to nije presudno za održavanje sinhronosti. Međutim, ako je oslobađanje GABA dinamično, može neprimjereno prikriti ili pojačati sinhronizacijske efekte VIP-a.[16]
Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[16]
SCN i cirkadijski ritam
SCN koordinira dnevno praćenje vremena u tijelu, a VIP ima ključnu ulogu u komunikaciji između pojedinačnih moždanih ćelija u ovoj regiji. Na ćelijskom nivou, SCN u [[Cirkadijski ritam|cirkadijskom vremenu||, ispoljava različite električne aktivnosti. Veća aktivnost se uočava danju, dok je noću manja. Smatra se da je ovaj ritam važna karakteristika SCN-a za međusobnu sinhronizaciju i kontrolu ritmičnosti u drugim regijama.[12]
VIP djeluje kao glavni sinhronizacijski agens među neuronima SCN-a i ima ulogu u samosinhronizaciji sa svjetlosnim signalima. Visoka koncentracija u neuronima koji sadrže VIP i VIP-receptor prvenstveno se nalazi u ventrolateralnom aspektu SCN-a, koji se također nalazi iznad optičke hijazme. Neuroni u ovom području primaju informacije o mrežnjači iz retinohipotalamusnog trakta, a zatim prenose informacije o životnom okruženjuna SCN.[16] Nadalje, VIP je također uključen u sinhronizaciju vremenske funkcije SCN-a, sa ekološkim ciklusima svjetlo-mrak. U kombinaciji, ove uloge u SCN-u čine VIP ključnom komponentom satova cirkadijskih mehanizama za praćrnje vremena.[16]
Nakon pronalaska dokaza o postojanju VIP-a, istraživači su počeli razmatrati njegovu ulogu unutar SCN-a i kako to može uticati na cirkadijski ritam. VIP također ima ključnu ulogu u modulaciji oscilacija. Prethodna farmakološka istraživanja utvrdila su da je potreban za normalnu sinhronizaciju cirkadijanskih sistema izazvanih svjetlošću. Primena VIP-a takođe pomjera cirkadijalni ritam oslobađanja vazopresina i nervne aktivnosti. Sposobnost grupe ćelija da ostane sinhronizirana, kao i sposobnost pojedinačnih, da generiraju oscilacije, uočena je kod miševa s nedostatkom VIP-a ili VIP-receptora. Iako nisu naročito proučavani, postoje dokazi da se nivoi VIP-a i njegovog receptora mogu razlikovati. ovisno o svakoj cirkadijskoj oscilaciji.[16]
Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[16] Čini se da depolarizacija VIP-izražavajućih neurona svetlošću uzrokuje oslobađanje VIP-a i kopredajnika (uključujući GABA), koji zauzvrat mogu promijeniti svojstva sljedećeg skupa neurona s aktivacijom VPAC2. Druga hipoteza podržava stav da VIP šale parakrine signala iz daljine, a ne sa susjednog postsinapsnog neurona.[16]
Signalni put
U SCN-u postoji obilna količina VPAC2. Prisustvo VPAC2 na ventrolateralnoj strani sugerira da signali VIP-a zapravo mogu znak za regulaciju ćelija koje luče VIP. SCN ima višestruke neuronske puteve za kontrolu i modulaciju endokrine aktivnosti.[12][17]
VIP i vazopresin su važni u neuronima, za prijenos informacije različitim ciljevima i utjecali na neuroendokrinu funkciju. Oni prenose informacije kroz takve relejne jezgre kao što su SPZ (subparaventrikulska zona), DMH (dorzomedijalno hipotalamusno jezgro), MPOA (medijalna preoptička oblast) i PVN (paraventrikulsko jezgro hipotalamusa).[12]
Društveno ponašanje
Neuroni VIP-a smješteni u hipotalamusu, posebno leđnom prednjem i ventromedijalnom dijelu, imaju utjecaj na društveno ponašanje kod mnogih vrsta kičmenjaka. Studije sugeriraju da se kaskade VIP-a mogu aktivirati u mozgu, kao odgovor na socijalnu situaciju koja stimulira njegova područja za koja je poznato da reguliraju ponašanje. Ovaj socijalni krug uključuje mnoga područja hipotalamusa, zajedno sa amigdalom i ventralnim tegmentnim područjem. Proizvodnja i oslobađanje neuropeptida VIP centralizirano je u hipotalamusnom i ekstrahipotalamusnom dijelu mozga, odakle može modulirati lučenje prolaktina.[18] Kada se izlučuje iz hipofize, prolaktin može pojačati mnoga ponašanja poput roditeljske brige i agresije. U određenih vrsta ptica sa nokaut VIP genom, zabilježen je pad ukupne agresije na teritoriju gniježđenja.[19]
Mehanizmi
Vazoaktivni crijevni peptid se inervira iz VPAC1 i VPAC2. Kada se veže za VPAC2 receptore, aktivira se signalna kaskada posredovana preko G-alfa. U većem broju sistema, vezanje za VIP aktivira djelovanje adenil ciklaza, što dovodi do povećanja količine cAMP-a i PKA. PKA tada aktivira druge unutarćelijske signalne puteve, poput fosforilacije CREB-a i drugih faktora transkripcije. Promotor mPer1 ima CRE domene i na taj način tvori mehanizam za VIP da sam regulira molekularni sat. Tada će aktivirati puteve ekspresije gena, kao što su Per1 i Per2 u cirkadijskom ritmu.[16]
Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[16] Iako GABA kontrolira amplitudu SCN-ovih neuronskih ritmova, to nije presudno za održavanje sinhronosti. Međutim, ako je oslobađanje GABA dinamično, može neprimjereno prikriti ili pojačati sinhronizacijske efekte VIP-a.[16]
Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[16]
SCN i cirkadijski ritam
SCN koordinira dnevno praćenje vremena u tijelu, a VIP ima ključnu ulogu u komunikaciji između pojedinačnih moždanih ćelija u ovoj regiji. Na ćelijskom nivou, SCN u [[Cirkadijski ritam|cirkadijskom vremenu||, ispoljava različite električne aktivnosti. Veća aktivnost se uočava danju, dok je noću manja. Smatra se da je ovaj ritam važna karakteristika SCN-a za međusobnu sinhronizaciju i kontrolu ritmičnosti u drugim regijama.[12]
VIP djeluje kao glavni sinhronizacijski agens među neuronima SCN-a i ima ulogu u samosinhronizaciji sa svjetlosnim signalima. Visoka koncentracija u neuronima koji sadrže VIP i VIP-receptor prvenstveno se nalazi u ventrolateralnom aspektu SCN-a, koji se također nalazi iznad optičke hijazme. Neuroni u ovom području primaju informacije o mrežnjači iz retinohipotalamusnog trakta, a zatim prenose informacije o životnom okruženjuna SCN.[16] Nadalje, VIP je također uključen u sinhronizaciju vremenske funkcije SCN-a, sa ekološkim ciklusima svjetlo-mrak. U kombinaciji, ove uloge u SCN-u čine VIP ključnom komponentom satova cirkadijskih mehanizama za praćrnje vremena.[16]
Nakon pronalaska dokaza o postojanju VIP-a, istraživači su počeli razmatrati njegovu ulogu unutar SCN-a i kako to može uticati na cirkadijski ritam. VIP također ima ključnu ulogu u modulaciji oscilacija. Prethodna farmakološka istraživanja utvrdila su da je potreban za normalnu sinhronizaciju cirkadijanskih sistema izazvanih svjetlošću. Primena VIP-a takođe pomjera cirkadijalni ritam oslobađanja vazopresina i nervne aktivnosti. Sposobnost grupe ćelija da ostane sinhronizirana, kao i sposobnost pojedinačnih, da generiraju oscilacije, uočena je kod miševa s nedostatkom VIP-a ili VIP-receptora. Iako nisu naročito proučavani, postoje dokazi da se nivoi VIP-a i njegovog receptora mogu razlikovati. ovisno o svakoj cirkadijskoj oscilaciji.[16]
Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[16] Čini se da depolarizacija VIP-izražavajućih neurona svetlošću uzrokuje oslobađanje VIP-a i kopredajnika (uključujući GABA), koji zauzvrat mogu promijeniti svojstva sljedećeg skupa neurona s aktivacijom VPAC2. Druga hipoteza podržava stav da VIP šale parakrine signala iz daljine, a ne sa susjednog postsinapsnog neurona.[16]
Signalni put
U SCN-u postoji obilna količina VPAC2. Prisustvo VPAC2 na ventrolateralnoj strani sugerira da signali VIP-a zapravo mogu znak za regulaciju ćelija koje luče VIP. SCN ima višestruke neuronske puteve za kontrolu i modulaciju endokrine aktivnosti.[12][17]
VIP i vazopresin su važni u neuronima, za prijenos informacije različitim ciljevima i utjecali na neuroendokrinu funkciju. Oni prenose informacije kroz takve relejne jezgre kao što su SPZ (subparaventrikulska zona), DMH (dorzomedijalno hipotalamusno jezgro), MPOA (medijalna preoptička oblast) i PVN (paraventrikulsko jezgro hipotalamusa).[12]
Društveno ponašanje
Neuroni VIP-a smješteni u hipotalamusu, posebno leđnom prednjem i ventromedijalnom dijelu, imaju utjecaj na društveno ponašanje kod mnogih vrsta kičmenjaka. Studije sugeriraju da se kaskade VIP-a mogu aktivirati u mozgu, kao odgovor na socijalnu situaciju koja stimulira njegova područja za koja je poznato da reguliraju ponašanje. Ovaj socijalni krug uključuje mnoga područja hipotalamusa, zajedno sa amigdalom i ventralnim tegmentnim područjem. Proizvodnja i oslobađanje neuropeptida VIP centralizirano je u hipotalamusnom i ekstrahipotalamusnom dijelu mozga, odakle može modulirati lučenje prolaktina.[18] Kada se izlučuje iz hipofize, prolaktin može pojačati mnoga ponašanja poput roditeljske brige i agresije. U određenih vrsta ptica sa nokaut VIP genom, zabilježen je pad ukupne agresije na teritoriju gniježđenja.[19]
Patologija
VIP se prekomjerno proizvedi u poremećaju zvanom VIPoma.
Pored VIPoma, VIP ima ulogu i u osteoartritisu (OA). Iako postoji sukob oko toga da li smanjena ili viša regulacija VIP-a doprinosi OA, pokazalo se da VIP sprečava oštećenje hrskavice kod životinja.[20]
Također pogledajte
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
![[1]](http://www.biocarta.com/pathfiles/vipPathway.gif){kind=link}
