Vazoaktivni crijevni peptid

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Vazoaktivni crijevni peptid
PBB GE VIP 206577 at fs.png
Raspon ekspresije gena VIP
Identifikatori
Simbol VIP
Entrez 7432
HUGO 12693
OMIM 192320
RefSeq NM_003381
UniProt P01282
Ostali podaci
Lokus Chr. 6 q24-27
Ideogram human chromosome 6.svg
Kod čovjeka, genski lokus VIP je na dugom (q) kraku hromosoma 6; pozicija: 6q24-27.

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.[1][2][3]

Vrijeme poluraspada VIP proteina (T1/2) u krvi traje oko dva minuta.

Funkcija[uredi | uredi izvor]

U tijelu[uredi | uredi izvor]

VIP ima uticaja na nekoliko različitih dielova tiela:

U mozgu[uredi | uredi izvor]

Takođe se nalazi u mozgu i nekim autonomnim nervima:

Jedna regija uključuje određeno područje suprahijazmatskih jezgara (SCN), mjesto 'glavnog cirkadijskog pejsmejkera'.[8] U hipofiz pomaže u regulaciji lučenja prolaktina; stimulira oslobađanje prolaktina kod domaćih ćurki.[9]Pored toga, hormon koji oslobađa hormon rasta (GH-RH) član je VIP porodice i stimulira lučenje hormona sasta u prednjem režnju hipofize.[10][11]

Mehanizmi[uredi | uredi izvor]

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.[12]

Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[12] 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.[12]

Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[12]

SCN i cirkadijski ritam[uredi | uredi izvor]

Suprahijasmatsko jezgro (zeleno)

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.[8]

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.[12] 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.[12]

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.[12]

Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[12] 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.[12]

Signalni put[uredi | uredi izvor]

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.[8][13]

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).[8]

Društveno ponašanje[uredi | uredi izvor]

Ventromedijalni dio hipotalamusa (VM), optička hijazma (OC), predni (AP) i zadnji režanj hipofize (PP)

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.[14] 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.[15]

Mehanizmi[uredi | uredi izvor]

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.[12]

Pored toga, razine GABA povezani su sa VIP-om tako što se zajednički oslobađaju. Smatra se da rijetke GABA-ergičke veze smanjuju sinhronizirano lućenje.[12] 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.[12]

Cirkadijsko vrijeme će prije uticati na sinapse, a ne na organizaciju VIP-kola.[12]

SCN i cirkadijski ritam[uredi | uredi izvor]

Suprahijasmatsko jezgro (zeleno)

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.[8]

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.[12] 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.[12]

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.[12]

Vodeća hipoteza o funkciji VIP-a ukazuje na neurone koji koriste VIP za komunikaciju sa određenim postsinapsnim ciljevima, za regulaciju cirkadijskog ritma.[12] 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.[12]

Signalni put[uredi | uredi izvor]

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.[8][16]

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).[8]

Društveno ponašanje[uredi | uredi izvor]

Ventromedijalni dio hipotalamusa (VM), optička hijazma (OC), predni (AP) i zadnji režanj hipofize (PP)

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.[14] 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.[15]

Patologija[uredi | uredi izvor]

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.[17]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Juhász T, Helgadottir SL, Tamás A, Reglődi D, Zákány R (April 2015). "PACAP and VIP signaling in chondrogenesis and osteogenesis" (PDF). Peptides. 66: 51–7. doi:10.1016/j.peptides.2015.02.001. hdl:2437/208376. PMID 25701761.
  2. ^ Delgado M, Ganea D (July 2013). "Vasoactive intestinal peptide: a neuropeptide with pleiotropic immune functions". Amino Acids. 45 (1): 25–39. doi:10.1007/s00726-011-1184-8. PMC 3883350. PMID 22139413.
  3. ^ Fahrenkrug J (2010-01-01). VIP and PACAP. Results and Problems in Cell Differentiation. 50. str. 221–34. doi:10.1007/400_2009_24. ISBN 978-3-642-11834-0. PMID 19859678.
  4. ^ Bowen R (1999-01-24). "Vasoactive Intestinal Peptide". Pathophysiology of the Endocrine System: Gastrointestinal Hormones. Colorado State University. Pristupljeno 2009-02-06.
  5. ^ "Vasoactive intestinal polypeptide". GPnotebook-General Practice Notebook. Pristupljeno 2009-02-06.
  6. ^ Bergman RA, Afifi AK, Heidger PM. "Plate 6.111 Vasoactive Intestinal Polypeptide (VIP)". Atlas of Microscopic Anatomy: Section 6 - Nervous Tissue. www.anatomyatlases.org. Pristupljeno 2009-02-06.
  7. ^ Hahm SH, Eiden LE (December 1998). "Cis-regulatory elements controlling basal and inducible VIP gene transcription". Annals of the New York Academy of Sciences. 865: 10–26. doi:10.1111/j.1749-6632.1998.tb11158.x. PMID 9927992.
  8. ^ a b c d e f g Achilly NP (June 2016). "Properties of VIP+ synapses in the suprachiasmatic nucleus highlight their role in circadian rhythm". Journal of Neurophysiology. 115 (6): 2701–4. doi:10.1152/jn.00393.2015. PMC 4922597. PMID 26581865.
  9. ^ Kulick RS, Chaiseha Y, Kang SW, Rozenboim I, El Halawani ME (July 2005). "The relative importance of vasoactive intestinal peptide and peptide histidine isoleucine as physiological regulators of prolactin in the domestic turkey". General and Comparative Endocrinology. 142 (3): 267–73. doi:10.1016/j.ygcen.2004.12.024. PMID 15935152.
  10. ^ Kiaris H, Chatzistamou I, Papavassiliou AG, Schally AV (August 2011). "Growth hormone-releasing hormone: not only a neurohormone". Trends in Endocrinology and Metabolism. 22 (8): 311–7. doi:10.1016/j.tem.2011.03.006. PMID 21530304.
  11. ^ Steyn FJ, Tolle V, Chen C, Epelbaum J (March 2016). Neuroendocrine Regulation of Growth Hormone Secretion. Comprehensive Physiology. 6. str. 687–735. doi:10.1002/cphy.c150002. ISBN 9780470650714. PMID 27065166.
  12. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Vosko AM, Schroeder A, Loh DH, Colwell CS (2007). "Vasoactive intestinal peptide and the mammalian circadian system". General and Comparative Endocrinology. 152 (2–3): 165–75. doi:10.1016/j.ygcen.2007.04.018. PMC 1994114. PMID 17572414.
  13. ^ Maduna T, Lelievre V (December 2016). "Neuropeptides shaping the central nervous system development: Spatiotemporal actions of VIP and PACAP through complementary signaling pathways". Journal of Neuroscience Research. 94 (12): 1472–1487. doi:10.1002/jnr.23915. PMID 27717098.
  14. ^ a b Kingsbury MA (December 2015). "New perspectives on vasoactive intestinal polypeptide as a widespread modulator of social behavior". Current Opinion in Behavioral Sciences. 6: 139–147. doi:10.1016/j.cobeha.2015.11.003. PMC 4743552. PMID 26858968.
  15. ^ a b Kingsbury MA, Wilson LC (December 2016). "The Role of VIP in Social Behavior: Neural Hotspots for the Modulation of Affiliation, Aggression, and Parental Care". Integrative and Comparative Biology. 56 (6): 1238–1249. doi:10.1093/icb/icw122. PMC 5146713. PMID 27940615.
  16. ^ Maduna T, Lelievre V (December 2016). "Neuropeptides shaping the central nervous system development: Spatiotemporal actions of VIP and PACAP through complementary signaling pathways". Journal of Neuroscience Research. 94 (12): 1472–1487. doi:10.1002/jnr.23915. PMID 27717098.
  17. ^ Jiang W, Wang H, Li YS, Luo W (August 2016). "Role of vasoactive intestinal peptide in osteoarthritis". Journal of Biomedical Science. 23 (1): 63. doi:10.1186/s12929-016-0280-1. PMC 4995623. PMID 27553659.

Dopunska literatura[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]