Colecistoquinina: características, estrutura, funções - Ciência - 2023

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o colecistocinina (CCK) é um hormônio animal que participa da regulação da fisiologia gastrointestinal. Atua como um inibidor da ingestão de alimentos e do "esvaziamento" gástrico, também estimula a secreção de enzimas pancreáticas e a contração da vesícula biliar.

Foi descrito pela primeira vez em 1928 nas secreções intestinais de gatos e cães. Porém, somente em 1962 foi isolado e caracterizado a partir do intestino suíno, determinando-se ser um peptídeo capaz de induzir a contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas pancreáticas.

Após a sua descoberta, a colecistocinina tornou-se, juntamente com a gastrina e a secretina, parte do trio hormonal que participa nas várias funções gastrointestinais, embora também atue como fator de crescimento, neurotransmissor, fator de fertilidade espermática, etc.

Assim como a gastrina, esse hormônio pertence à família dos peptídeos neuroendócrinos, caracterizados pela identidade da extremidade C-terminal, onde residem todas as suas propriedades e efeitos biológicos.

A colecistoquinina é produzida abundantemente por células endócrinas na mucosa do duodeno e jejuno (áreas do intestino delgado) de muitos mamíferos, bem como por muitos nervos entéricos (aqueles que estão associados ao sistema digestivo) e neurônios do sistema nervoso central e periférico.

Como muitos outros hormônios, a colecistocinina está implicada em diferentes condições patológicas complexas, especialmente com tumores cancerígenos.

Características e estrutura

A colecistocinina madura é um peptídeo que pode ter comprimentos variáveis que dependem do processamento enzimático de sua forma precursora, que é mediado por proteases específicas. As formas mais conhecidas do hormônio são CCK-33, CCK-58, CCK-39 e CCK-8.

Esses peptídeos sofrem modificações pós-tradução subsequentes que têm a ver com a adição de sulfatos a resíduos de tirosina, a amidação de fenilalaninas C-terminais e a eliminação seletiva de alguns resíduos de aminoácidos particulares em ambas as extremidades do peptídeo.

Esse hormônio peptídico pertence à família dos peptídeos reguladores que possuem uma sequência C-terminal altamente conservada. Ele contém seu sítio ativo e sua atividade geralmente depende da presença de resíduos de enxofre.

Um hormônio peptídico intimamente relacionado, a gastrina, também pertence a esta família de peptídeos, assim como outros peptídeos encontrados em sapos e protocordados.

Na literatura, a colecistocinina é descrita como um peptídeo de contração da vesícula biliar e é caracterizada pela sequência C-terminal composta por 7 aminoácidos, a saber: Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, onde X, em mamíferos, é sempre um resíduo de glicina (Gly).

Produção

A colecistoquinina é sintetizada e liberada em múltiplas isoformas moleculares, no entanto, apenas uma molécula de mRNA foi encontrada, então acredita-se que ela passe por vários processos pós-transcricionais.

Esse mensageiro foi encontrado em proporções iguais tanto no cérebro quanto na mucosa intestinal, o que significa que suas funções no sistema nervoso são tão importantes quanto no aparelho digestivo, embora no primeiro ainda não sejam totalmente compreendidas.

Em humanos, o gene codificador desse peptídeo é encontrado no cromossomo 3. Ele é formado por cinco exons e há vários elementos reguladores entre seus primeiros 100 bp.

Isso inclui um elemento E-box (para a ligação de fatores de transcrição), uma região rica em repetições GC e um elemento de resposta cAMP.

O RNA mensageiro transcrito a partir deste gene tem cerca de 1.511 bp e codifica um peptídeo precursor de 115 resíduos de aminoácidos conhecido como pré-pró-CCK.

A primeira parte da molécula pré-pró-CCK é composta por um peptídeo sinal e a segunda parte corresponde a um peptídeo espaçador, cuja sequência varia muito entre as espécies.

Os peptídeos bioativos da colecistocinina são derivados da última porção de 58 resíduos de aminoácidos, que são altamente conservados entre as diferentes espécies.

O processamento das moléculas precursoras é específico da célula. Isso significa que, dependendo do tecido onde o gene é expresso CCK, misturas de peptídeos CCK são encontradas com diferentes comprimentos e modificações pós-tradução.

Esse processamento normalmente ocorre em sítios com resíduos monobásicos sulfurados, decisivos para a ligação com seus receptores específicos, principalmente com os chamados CCK1, que se encontram no plexo mesentérico, na hipófise anterior e em algumas partes do cérebro.

Onde o peptídeo precursor é produzido?

As células I do intestino delgado são responsáveis pela secreção de colecistocinina neste compartimento, através de suas membranas apicais, que estão em contato direto com a mucosa intestinal e através de “grânulos” secretores específicos.

No sistema nervoso, a colecistocinina é produzida por algumas células adrenais medulares e por algumas células hipofisárias.

O cérebro é o órgão que produz mais colecistocinina no corpo de um mamífero e os neurônios que a produzem são mais abundantes do que aqueles que produzem qualquer outro neuropeptídeo.

Existem também numerosos nervos produtores de colecistocinina no cólon, principalmente na camada circular do músculo, portanto, é garantido que esse hormônio também tem efeitos na excitação dos músculos lisos do cólon.

Estimulação de produção

A liberação de colecistocinina pode ser estimulada, entre outras coisas, pela presença de ácidos graxos e proteínas no intestino delgado, especificamente, por ácidos graxos de cadeia longa e L-aminoácidos aromáticos.

Mecanismo de ação

Os efeitos dos peptídeos de colecistocinina estão relacionados à sua interação com dois receptores específicos: CCK-A (receptor “paralimenticio ") e CCK-B (receptor" cerebral ", do inglês"Bchuva ").

O receptor CCK-A é aquele que participa na contração da vesícula biliar, no relaxamento do esfíncter de Oddi, no crescimento do pâncreas e na estimulação da secreção de enzimas digestivas, no retardo do esvaziamento gástrico e na inibição da secreção de ácido gástrico.

Os peptídeos de colecistoquinina que possuem grupos sulfato e amida são reconhecidos pelos receptores CCK-A e se ligam a eles com alta afinidade. Os receptores do tipo CCK-B são menos eficazes na resposta e não se ligam com tanta afinidade aos peptídeos de enxofre.

A colecistoquinina é liberada do intestino após a ingestão de alimentos e ativa receptores (CCK 1) no nervo vago que transmitem a sensação de "plenitude" ou "saciedade" ao cérebro, responsável por encerrar o comportamento de alimentando.

Tanto a colecistocinina quanto a gastrina (outro hormônio relacionado) podem ser liberados na corrente sanguínea ou no lúmen intestinal, exercendo funções parácrinas, autócrinas e exócrinas não apenas no sistema nervoso, mas diretamente no sistema digestivo.

A associação com esses receptores desencadeia a cascata de resposta hormonal que tem a ver principalmente com a hidrólise de moléculas de fosfatidilinositol.

Características

Na digestão

Conforme já mencionado, a colecistocinina foi inicialmente descrita como um hormônio cujas principais funções estavam relacionadas à fisiologia do sistema digestivo.

Embora hoje se saiba participar de muitos outros processos no desenvolvimento e fisiologia dos animais, uma de suas principais funções é a estimulação da contração (diminuição do volume) da vesícula biliar.

Suas funções exócrinas também incluem a estimulação da secreção de enzimas digestivas pancreáticas, razão pela qual está indiretamente envolvido na digestão e absorção dos alimentos (nutrição), especialmente em mamíferos.

Esse pequeno hormônio peptídico também participa da inibição do esvaziamento gástrico, mediando a contração do esfíncter pilórico e o relaxamento do estômago proximal através do nervo vago, o que foi demonstrado experimentalmente em ratos, humanos e primatas não hominídeos.

Dependendo da espécie de mamífero considerada, a colecistocinina tem efeitos inibitórios ou estimulantes da secreção de ácidos estomacais, contribuindo positiva ou negativamente para outros hormônios relacionados, como a gastrina.

Outras funções

Além de suas funções gastrointestinais, a colecistocinina participa do sistema nervoso aumentando ou potencializando os efeitos inibitórios da dopamina, um neurotransmissor do sistema nervoso central.

Da mesma forma, a colecistocinina aumenta a respiração e a pressão arterial no sistema cardiovascular de roedores.

Administrado exogenamente em animais experimentais, esse hormônio peptídico induz um estado hipotérmico, aumentando a ação dos neurônios que respondem a altas temperaturas e inibindo os neurônios que respondem ao frio.

Outras funções têm a ver com a liberação de diferentes neurotransmissores, a regulação do crescimento do pâncreas, a indução do crescimento de carcinomas, a maturação de espermatozoides nos testículos, entre outras.

Doenças relacionadas

Vários autores determinaram a presença de quantidades variáveis de colecistoquinina em diferentes tumores endócrinos, especialmente em tumores hipofisários, em carcinomas de tireoide, em tumores pancreáticos e em sarcomas de Ewing.

Altas concentrações desse hormônio em certos tumores produzem o que foi chamado de síndrome "CCKomas", inicialmente descrita em animais e posteriormente confirmada em humanos.

O câncer de pâncreas e a pancreatite também estão relacionados à colecistocinina, uma vez que está envolvida no seu crescimento normal e em parte da estimulação exócrina para a secreção de enzimas digestivas.

Determinou-se que o papel da colecistocinina nessas condições patológicas tem a ver com a superexpressão de seus receptores (CCK-A e CCK-B), o que permite que esse hormônio exerça sua função mesmo quando é superexpresso pelas células. tumoroso.

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