Ghréline - Ghrelin
Ghréline / ɡ r ɛ l ɪ n / (ou lenomorelin , DCI ) est une hormone produite par les cellules endocrines du tractus gastro - intestinal , en particulier l'estomac, et est souvent appelé une « hormone de la faim » , car elle augmente la prise alimentaire. Les taux sanguins de ghréline sont les plus élevés avant les repas lorsqu'on a faim, revenant à des taux plus bas après les repas. La ghréline peut aider à préparer la prise alimentaire en augmentant la motilité gastrique et la sécrétion d' acide gastrique .
La ghréline active les cellules de l' hypophyse antérieure et du noyau arqué de l' hypothalamus , y compris les neurones du neuropeptide Y qui déclenchent l' appétit . La ghréline stimule les structures cérébrales ayant un récepteur spécifique - le récepteur sécrétagogue de l' hormone de croissance 1A ( GHSR -1A). La ghréline participe également à la régulation de la cognition de la récompense , de l'apprentissage et de la mémoire , du cycle veille-sommeil , de la sensation gustative , du comportement de récompense et du métabolisme du glucose .
Histoire et nom
La ghréline a été découvert après que le récepteur de la ghréline (appelée hormone de croissance du récepteur de type sécrétagogue 1A ou GHS-R) a été déterminée en 1999. Le nom d'hormone est basée sur son rôle en tant que g roissance h ormone- re leasing peptide , en référence à la Proto Racine indo-européenne gʰre- , signifiant « grandir ».
Gène, produits de transcription et structure
Le gène GHRL produit de l' ARNm qui possède quatre exons . Cinq produits apparaissent : le premier est la préproghréline à 117 acides aminés . Il est homologue à la promotiline ; les deux sont membres de la famille motilin . Il est clivé pour produire proghrelin qui est clivé pour produire un 28 acide aminé non acylée ghréline et un acyated C-ghréline . L'obestatine est présumée être clivée de la C-ghréline.
La ghréline ne devient active que lorsque l'acide caprylique (octanoïque) est lié post-traductionnellement à la sérine en position 3 par l'enzyme ghréline O-acyltransférase (GOAT). Il est situé sur la membrane cellulaire des cellules de la ghréline dans l'estomac et le pancréas . La forme non octanoylée est la désacyl ghréline. Il n'active pas le récepteur GHS-R mais a d'autres effets : cardiaque, anti-ghréline, stimulation de l'appétit et inhibition de la production hépatique de glucose. Des chaînes latérales autres que l'octanoyle ont également été observées : elles peuvent également déclencher le récepteur de la ghréline. En particulier, la décanoyl ghréline s'est avérée constituer une partie importante de la ghréline circulante chez la souris, mais à partir de 2011, sa présence chez l'homme n'a pas été établie.
Cellules de ghréline
Noms alternatifs
La cellule ghréline est également connue sous le nom de cellule de type A (pancréas), cellule X (pour fonction inconnue), cellule de type X/A (rats), cellule Epsilon (pancréas), cellule P/D sub 1 (humains) et la cellule Gr (abréviation de cellule ghréline).
Emplacement
Les cellules de la ghréline se trouvent principalement dans l'estomac et le duodénum, mais aussi dans le jéjunum, les poumons, les îlots pancréatiques, les gonades, le cortex surrénalien, le placenta et les reins. Il a également été montré que la ghréline est produite localement dans le cerveau
Caractéristiques
Les cellules de la ghréline se trouvent dans les glandes oxyntiques (20 % des cellules), les glandes pyloriques et l'intestin grêle. Ce sont des cellules ovoïdes à granules. Ils ont des récepteurs de gastrine. Certains produisent de la nesfatine-1. Les cellules ghréline ne sont pas différenciées de manière terminale dans le pancréas : ce sont des cellules progénitrices qui peuvent y donner naissance aux cellules A, PP et bêta.
Fonction et mécanisme d'action
La ghréline participe à la régulation du processus complexe d' homéostasie énergétique qui ajuste à la fois l'apport d'énergie - en ajustant les signaux de faim - et la production d'énergie - en ajustant la proportion d'énergie destinée à la production d' ATP , au stockage des graisses, au stockage du glycogène et à la perte de chaleur à court terme. . Le résultat net de ces processus se reflète dans le poids corporel et fait l'objet d'une surveillance et d'un ajustement continus en fonction des signaux et des besoins métaboliques. A un moment donné, il peut être en équilibre ou en déséquilibre. La communication gastrique-cerveau est une partie essentielle de l'homéostasie énergétique, et plusieurs voies de communication sont probables, y compris la voie intracellulaire gastrique mTOR / S6K1 qui médie l'interaction entre la ghréline, la nesfatine et les systèmes gastriques endocannabinoïdes , et les signaux vagal afférents et efférents.
La ghréline et les mimétiques de la ghréline synthétique ( sécrétagogues de l'hormone de croissance ) augmentent le poids corporel et la masse grasse en déclenchant des récepteurs dans le noyau arqué qui incluent les neurones du neuropeptide Y (NPY) et de la protéine liée à l'agouti (AgRP). La réactivité à la ghréline de ces neurones est à la fois sensible à la leptine et à l'insuline. La ghréline réduit la sensibilité des afférences vagales gastriques , elles sont donc moins sensibles à la distension gastrique.
En plus de sa fonction dans l'homéostasie énergétique, la ghréline active également le lien de récompense cholinergique-dopaminergique dans les entrées de l' aire tegmentale ventrale et dans la voie mésolimbique , un circuit qui communique les aspects hédoniques et renforçants des récompenses naturelles, telles que la nourriture et les drogues addictives. comme l'éthanol. Les récepteurs de la ghréline sont situés sur les neurones de ce circuit. La signalisation de la ghréline hypothalamique est requise pour la récompense de l'alcool et des aliments agréables au goût/gratifiants.
La ghréline a été associée à l'induction de l'appétit et des comportements alimentaires. Les niveaux de ghréline circulante sont les plus élevés juste avant un repas et les plus bas juste après. Il a été démontré que les injections de ghréline chez les humains et les rats augmentent la prise alimentaire de manière dose-dépendante. Donc, plus on injecte de ghréline, plus on consomme de nourriture. Cependant, la ghréline n'augmente pas la taille des repas, seulement le nombre de repas. Les injections de ghréline augmentent également la motivation d'un animal à rechercher de la nourriture, des comportements tels que le reniflement accru, la recherche de nourriture et l'accumulation de nourriture. Le poids corporel est régulé par le bilan énergétique, la quantité d'énergie absorbée par rapport à la quantité d'énergie dépensée sur une période de temps prolongée. Des études ont montré que les niveaux de ghréline sont négativement corrélés avec le poids. Ces données suggèrent que la ghréline fonctionne comme un signal d' adiposité , un messager entre les réserves d'énergie du corps et le cerveau.
Taux sanguins
Les taux sanguins sont de l'ordre de pmol/l. La ghréline active et totale peut être mesurée. Les concentrations circulantes de ghréline augmentent avant de manger et diminuent ensuite, plus fortement en réponse aux protéines et aux glucides qu'aux lipides.
Récepteur de la ghréline
Le récepteur de la ghréline GHS-R1a (une variante d'épissage du récepteur sécrétagogue de l'hormone de croissance , l' épissage GHS-R1b étant inactif) est impliqué dans la médiation d'une grande variété d'effets biologiques de la ghréline, notamment : la stimulation de la libération d'hormone de croissance, l'augmentation de faim, modulation du métabolisme du glucose et des lipides, régulation de la motilité et de la sécrétion gastro-intestinales, protection des cellules neuronales et cardiovasculaires et régulation de la fonction immunitaire. Ils sont présents en haute densité dans l'hypothalamus et l'hypophyse, sur le nerf vague (à la fois sur les corps cellulaires afférents et les terminaisons nerveuses efférentes) et dans tout le tractus gastro-intestinal.
Lieux d'action
Métabolisme du glucose
L'ensemble du système ghréline (dAG, AG, GHS-R et GOAT) a une action gluco-régulatrice.
Dormir
Des recherches préliminaires indiquent que la ghréline participe à la régulation des rythmes circadiens . Une revue a rapporté avoir trouvé des preuves solides que la restriction du sommeil affectait les niveaux de ghréline ou de leptine, ou la dépense énergétique.
Système reproducteur
La ghréline a des effets inhibiteurs sur la sécrétion de la gonadolibérine (GnRH). Cela peut entraîner une diminution de la fertilité.
Fœtus et nouveau-né
La ghréline est produite tôt par le poumon fœtal et favorise la croissance pulmonaire. Les taux de ghréline dans le sang du cordon ombilical montrent une corrélation entre les taux de ghréline et le poids à la naissance.
Anorexie et obésité
Les niveaux de ghréline dans le plasma des individus obèses sont inférieurs à ceux des individus plus minces, ce qui suggère que la ghréline ne contribue pas à l'obésité, sauf dans les cas d' obésité induite par le syndrome de Prader-Willi , où des niveaux élevés de ghréline sont corrélés à une augmentation de la prise alimentaire. Ceux qui souffrent d' anorexie mentale ont des taux plasmatiques élevés de ghréline par rapport aux témoins constitutionnellement minces et de poids normal. Le niveau de ghréline augmente au cours de la journée de minuit à l'aube chez les personnes plus minces, ce qui suggère qu'il existe un défaut dans le rythme circadien des personnes obèses . Les niveaux de ghréline sont élevés chez les personnes atteintes de cachexie induite par le cancer . Il n'y a pas suffisamment de preuves pour conclure pour ou contre l'utilisation de la ghréline dans la gestion de la cachexie associée au cancer.
Gestion des maladies
Pontage gastrique
La chirurgie de pontage gastrique réduit non seulement la capacité intestinale pour la nourriture, mais abaisse également les niveaux de ghréline par rapport aux personnes maigres et à celles qui ont perdu du poids grâce à un régime. Les études n'ont pas clarifié si les niveaux de ghréline reviennent à la normale chez les personnes ayant subi un pontage gastrique après la stabilisation de la perte de poids. La chirurgie de pontage gastrique impliquant une gastrectomie verticale réduit les taux plasmatiques de ghréline d'environ 60 % à long terme.