Células G: desenvolvimento, gastrina, canais Piezo mecanossensíveis - Ciência - 2023

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As Células G são células endócrinas sujeitas à regulação do conteúdo humoral, neural e luminal. Eles estão localizados ao nível da mucosa duodenal e do antro gástrico. Essas células representam uma porcentagem menor das células da mucosa gástrica (1%).

As microvilosidades presentes neste tipo de célula, distribuídas em suas superfícies apicais, permitem a coleta de amostras do conteúdo gástrico. As células G liberam gastrina, que é um hormônio polipeptídico cuja secreção é induzida por estímulos de natureza neural, mecânica ou química.

A gastrina estimula as células parietais a secretar ácido, aumenta o fluxo sanguíneo na mucosa gástrica, induz a secreção de pepsina nas células principais e promove o crescimento dos tecidos exócrino e pancreático, bem como a motilidade gástrica.

A atividade ou mecanismo de ação das células G é estimulado pela presença de produtos de degradação de proteínas. No entanto, foi demonstrado que eles não apenas respondem a esses tipos de sinais químicos, mas também são estimulados pela distensão da parede abdominal.

Nesse sentido, foi evidenciada a presença de canais iônicos mecanossensíveis pertencentes à família Piezo, que serão descritos a seguir.

Desenvolvimento de células G

Nos vertebrados, o estômago cumpre múltiplas funções além de ser o local onde os alimentos são armazenados, como fornecer uma barreira que impede a entrada de microrganismos no intestino e criar um ambiente protetor contra ataques de natureza endógena ou exógena.

O estômago possui várias células, que desempenham funções específicas. É o caso das células enterocromafins responsáveis pela produção de histamina; células que secretam hormônios de natureza peptídica; Células D que liberam somatostatina; células A produtoras de grelina; e células G que secretam gastrina.

As células G se originam de células hormonais pré-endócrinas que sofrem divisão assimétrica no revestimento do estômago, dando origem a duas células-filhas. Um deles expressa somatostatina e o outro expressa gastrina em cada processo de divisão.

Essa divisão assimétrica permite que as células secretoras de somatostatina modulem o crescimento e a ação das células G secretoras de gastrina. A maturação de ambos os tipos de células é regulada com precisão por fatores de transcrição.

Receptor de gastrina e colecistocinina

A gastrina é, em princípio, traduzida como preprogastrina. Uma vez ocorrido o processo de tradução, a pré-progastrina sofre clivagens que dão origem a peptídeos de diferentes tamanhos, sendo a gastrina "Big" o peptídeo mais comum.

A atividade biológica da gastrina é encontrada em uma sequência chamada pentagastrina, que é composta por 5 aminoácidos. Esta sequência está localizada no domínio C-terminal.

As ações da gastrina ocorrem após sua ligação ao receptor de colecistoquinina (CCKB), um receptor acoplado à proteína G.

Uma vez que a gastrina se liga ao seu receptor, uma cascata de sinalização é disparada na qual os inositóis da membrana, como a fosfolipase C, são ativados, o que leva a aumentos nas concentrações de cálcio intracelular e à ação de segundos mensageiros, como o inositol trifosfato e diacilglicerol.

No entanto, esse receptor também pode induzir a ativação da via de sinalização que envolve os receptores da tirosina quinase, apenas em menor grau.

A expressão do receptor CCKB é encontrada no sistema digestivo, células brancas do sangue, células endoteliais e sistema nervoso central.

Canais Piezo mecanossensíveis

Canais de íons mecanossensíveis respondem a impulsos mecânicos, isto é; eles abrem quando a membrana celular é submetida a uma mudança na tensão ou pressão.

Os mecanismos pelos quais essas alterações são percebidas estão em discussão, mas a participação de componentes do citoesqueleto e fosfolipases associados à membrana celular tem sido proposta.

Canais piezo mecanossensíveis são proteínas que foram conservadas ao longo da evolução e que, além de serem moduladas por voltagem, respondem a estímulos de natureza mecânica.

Os canais de íons Piezo1 e Piezo2 cumprem uma ampla gama de processos fisiológicos de vital importância. Por exemplo: Piezo1, participa do desenvolvimento do sistema linfático e da vasculatura em camundongos.

Piezo 2, por sua vez, participa da mecanotransdução das células de Merkel e dos neurônios sensoriais localizados na raiz dorsal.

Estudos recentes em humanos e camundongos demonstraram que os canais piezoelétricos também estão envolvidos em processos fisiológicos não sensoriais, como remodelação do músculo liso, formação da lâmina epitelial e cartilagem nas células que os compõem (condrócitos).

Em ratos, foi demonstrado que a deleção dos genes Piezo 1 ou Piezo 2 leva à mortalidade embrionária ou letalidade pós-natal precoce.

Expressão de canais mecanossensíveis em células G

As respostas das células G a diferentes produtos proteicos são realizadas por receptores quimiossensoriais. No entanto, os mecanismos envolvidos na ativação dessas células após distensão da parede do estômago são pouco conhecidos.

A inervação antral é necessária para que ocorra a estimulação das células G. No entanto, um estudo recente indicou que, mesmo após a desnervação antral, a ação das células G aumenta em resposta à distensão. É por isso que se especula que as células G são sensíveis a estímulos mecânicos.

Diante disso, um grupo de pesquisadores se propôs a elucidar a existência de canais de íons Piezo nas células G, que são mecanossensíveis. Os resultados obtidos demonstraram de forma eficaz que os canais Piezo 1 são expressos na região antral do estômago de camundongos.

Os canais Piezo 1 não são uniformemente distribuídos por toda a célula G, mas sim na parte basolateral. Fato que é de grande interesse, pois justamente o armazenamento da gastrina nas vesículas secretoras ocorre bem naquela região aguardando a chegada do estímulo adequado para sua liberação.

Referências

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