Kolesistokinin
Kolesistokinin (CCK atau CCK-PZ; daripada Greek chole, "hempedu"; cysto, "kantung"; kinin, "bergerak"; oleh itu, gerakkan pundi hempedu) ialah hormon peptida sistem gastrousus yang bertanggungjawab untuk merangsang penghadaman lemak dan protein. Kolesistokinin, dahulunya dipanggil pankreozimin, disintesis dan dirembeskan oleh sel enteroendokrin dalam duodenum, segmen pertama usus kecil. Kehadirannya menyebabkan pembebasan enzim pencernaan dan hempedu dari pankreas dan pundi hempedu, masing-masing, dan juga bertindak sebagai penahan kelaparan,[4][5]
Sejarah
[sunting | sunting sumber]Bukti bahawa usus kecil mengawal pembebasan hempedu telah ditemui seawal tahun 1856, apabila ahli fisiologi Perancis Claude Bernard menunjukkan bahawa apabila asid asetik cair digunakan pada orifis saluran hempedu, saluran mengeluarkan hempedu ke dalam duodenum.[6][7] Pada 1903, ahli fisiologi Perancis Émile Wertheimer menunjukkan bahawa refleks ini tidak dibantu oleh sistem saraf.[8] Pada 1904, ahli fisiologi Perancis Charles Fleig menunjukkan bahawa pelepasan hempedu dibantu oleh bahan yang disampaikan oleh darah.[9] Masih terdapat kemungkinan bahawa peningkatan aliran hempedu sebagai tindak balas kepada kehadiran asid dalam duodenum mungkin disebabkan oleh sekretin yang telah ditemui pada 1902. Masalah itu akhirnya diselesaikan pada tahun 1928 oleh Andrew Conway Ivy dan rakannya Eric Oldberg dari Sekolah Perubatan Universiti Northwestern yang menemui hormon baharu yang menyebabkan pengecutan pundi hempedu, dan dipanggil "kolesistokinin".[10] Pada 1943, Alan A. Harper dan Henry S. Raper dari Universiti Manchester menemui hormon yang merangsang rembesan enzim pankreas dan mereka menamakan "pankreozimin";[11] bagaimanapun, ia kemudiannya didapati merupakan kolesistokinin.[12][13][14] Ahli biokimia Sweden, Johannes Erik Jorpes dan Viktor Mutt menjalankan tugas penting untuk mengasingkan dan menulenkan kolesistokinin babi, dan kemudian menentukan urutan asid aminonya. Mereka akhirnya membentangkan urutan asid amino kolesistokinin babi pada 1968.[15]
Struktur
[sunting | sunting sumber]Kolesistokinin ialah ahli keluarga gastrin/kolesistokinin bagi hormon peptida, dan strukturnya sangat serupa dengan gastrin, satu lagi hormon gastrousus. CCK dan gastrin berkongsi lima asid amino terminal C yang sama. CCK terdiri daripada bilangan asid amino yang berbeza-beza, bergantung kepada pengubahsuaian pascatranslasi bagi pelopor 150 asid amino, preprokolesistokinin.[16] Oleh itu, hormon peptida CCK wujud dalam beberapa bentuk, setiap satu dikenal pasti dengan bilangan asid amino yang terkandung di dalamnya seperti CCK-58, CCK-33, CCK-22 dan CCK-8, CCK58 memiliki konfigurasi heliks-belok-heliks.[17] Aktiviti biologi berada dalam terminal C peptida. Kebanyakan peptida CCK mempunyai kumpulan sulfat yang melekat pada tirosina yang terletak tujuh sisa dari terminal C (pensulfatan tirosina).[16] Pengubahsuaian ini adalah penting bagi keupayaan CCK untuk mengaktifkan reseptor kolesistokinin A. Peptida CCK tidak bersulfat juga wujud, dan tidak dapat mengaktifkan reseptor CCK-A, tetapi peranan biologinya masih tidak dijelaskan.[18][16]
Fungsi
[sunting | sunting sumber]CCK memainkan peranan fisiologi yang penting sebagai neuropeptida dalam sistem saraf pusat, dan sebagai hormon peptida dalam usus.[19] Ia merupakan neuropeptida yang paling banyak dalam sistem saraf pusat.[20][21] CCK telah dikaji secara menyeluruh bagi peranannya dalam penghadaman[22] dan ia mengambil bahagian dalam beberapa proses seperti penghadaman, kenyang dan keresahan.[perlu rujukan]
Gastrousus
[sunting | sunting sumber]CCK disintesis dan dikeluarkan oleh sel enteroendokrin dalam lapisan mukosa usus kecil (kebanyakannya di duodenum dan jejunum), dipanggil sel I, neuron sistem saraf enterik dan neuron otak.[4] Ia dilepaskan dengan cepat ke dalam peredaran sebagai tindak balas kepada makanan. Perangsang terbesar pelepasan CCK ialah kehadiran asid lemak dan/atau asid amino tertentu dalam kim yang memasuki duodenum.[16] Di samping itu, pembebasan CCK dirangsang oleh peptida pemantai (dilepaskan oleh sel akinar pankreas), protein pembebas CCK (melalui isyarat parakrin yang dibantu oleh enterosit dalam mukosa gastrik dan usus), dan asetilkolina (dilepaskan oleh gentian saraf parasimpatetik di saraf vagus).[23]
Dlam sistem peredaran darah, CCK mempunyai separuh hayat yang agak pendek.[24]
Pencernaan
[sunting | sunting sumber]CCK mengantara pencernaan dalam usus kecil dengan menghalang pengosongan gastrik. Ia merangsang sel akinar pankreas untuk mengeluarkan jus yang kaya dengan enzim pencernaan pankreas (asal nama alternatif, pankreozimin) yang memangkinkan pencernaan lemak, protein dan karbohidrat. Oleh itu, apabila tahap bahan yang merangsang pembebasan CCK menurun, kepekatan hormon juga menurun. Pembebasan CCK juga dihalang oleh somatostatin dan peptida pankreas. Tripsin, protease yang dikeluarkan oleh sel akinar pankreas, menghidrolisiskan peptida yang melepaskan CCK dan memantau peptida, dan seterusnya mematikan isyarat tambahan untuk merembeskan CCK.[25]
CCK juga menyebabkan peningkatan pengeluaran hempedu hepatik, dan merangsang pengecutan pundi hempedu dan kelonggaran sfinkter Oddi (sfinkter Glisson), mengakibatkan penghantaran hempedu ke bahagian duodenum usus kecil.[4][5] Garam hempedu membentuk misel, lipid amfipatik yang mengemulsikan lemak, dan membantu dalam penghadaman dan penyerapannya.[4]
Kekenyangan
[sunting | sunting sumber]Sebagai hormon peptida, CCK mengantara rasa kenyang dengan bertindak pada reseptor CCK yang diedarkan secara meluas ke seluruh sistem saraf pusat. Mekanisme penindasan kelaparan dianggap sebagai penurunan dalam kadar pengosongan gastrik.[26] CCK juga mempunyai kesan rangsangan pada saraf vagus, kesan yang boleh dihalang oleh kapsaisin.[27] Kesan rangsangan CCK menentang kesan grelin yang telah terbukti menghalang saraf vagus.[28]
Kesan CCK berbeza antara individu. Sebagai contoh, dalam tikus, pemberian CCK mengurangkan kelaparan dengan ketara pada lelaki dewasa, tetapi sedikit kurang berkesan bagi subjek yang lebih muda, dan kurang berkesan lagi pada wanita. Kesan penahan lapar CCK juga berkurangan bagi tikus obes.[29]
Neurologi
[sunting | sunting sumber]CCK didapati secara meluas di seluruh sistem saraf pusat, dengan kepekatan tinggi terdapat dalam sistem limbik,[30] CCK disintesis sebagai preprohormon 115 asid amino, yang kemudiannya ditukar kepada pelbagai isoform.[30] Bentuk utama CCK dalam sistem saraf pusat ialah oktapeptida sulfat, CCK-8S.[30]
Keresahan
[sunting | sunting sumber]Dalam kedua-dua manusia dan tikus, kajian dengan jelas menunjukkan bahawa tahap CCK yang tinggi menyebabkan peningkatan keresahan.[24] Tapak kesan pencetus keresahan CCK yang utama termasuk amigdala basolateral, hipokampus, hipotalamus, kelabu periakueduktus dan kawasan korteks.[24][31]
Panik
[sunting | sunting sumber]Serpihan tetrapeptida di CCK-4 (Trp-Met-Asp-Phe-NH2) dipercayai menyebabkan kebimbangan dan serangan panik apabila diberikan kepada manusia, dan biasanya digunakan dalam penyelidikan saintifik bagi tujuan ini untuk menguji ubat anksiolitik baharu.[31][32] Visualisasi tomografi pelepasan positron aliran darah serebrum serantau dalam pesakit yang menjalani serangan panik akibat CCK-4 menunjukkan perubahan di girus singulat anterior, kawasan klaustrum-insular-amigdala dan vermis serebelum.[30]
Halusinogen
[sunting | sunting sumber]Beberapa kajian telah membabitkan CCK sebagai punca halusinasi visual dalam penyakit Parkinson. Mutasi dalam reseptor CCK bercampur dengan mutasi gen CCK membesarkan persatuan ini. Kajian ini juga mendedahkan potensi perbezaan kaum/etnik dalam taburan mutasi gen CCK.[19]
Interaksi
[sunting | sunting sumber]CCK telah ditunjukkan untuk berinteraksi dengan reseptor kolesistokinin A yang terletak terutamanya di sel akinar pankreas dan reseptor kolesistokinin B yang wujud secara ketara di otak dan perut. Reseptor CCKB juga mengikat gastrin, hormon gastrousus yang terlibat dalam merangsang pembebasan asid gastrik dan pertumbuhan mukosa gastrik.[33][34][35] CCK juga telah ditunjukkan untuk berinteraksi dengan kalsineurin dalam pankreas. Kalsineurin akan terus mengaktifkan faktor transkripsi NFAT 1-3, yang akan merangsang hipertrofi dan pertumbuhan pankreas. CCK boleh dirangsang oleh diet tinggi protein atau perencat protease.[36] CCK telah ditunjukkan untuk berinteraksi dengan neuron oreksin, yang mengawal selera makan dan terjaga (tidur).[37] CCK boleh memberi kesan tidak langsung pada kawal atur tidur.[38]
CCK dalam badan tidak boleh melepasi halangan darah-otak, tetapi bahagian tertentu hipotalamus dan batang otak tidak dilindungi oleh halangan tersebut.
Rujukan
[sunting | sunting sumber]- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000187094 - Ensembl, May 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ a b c d Johnson LR (2013). Gastrointestinal Physiology (ed. Eighth). Philadelphia: Elsevier/Mosby. ISBN 978-0-323-10085-4.
- ^ a b "Cholecystokinin". Colorado State University. 28 January 2001. Diarkibkan daripada yang asal pada 17 March 2016. Dicapai pada 6 November 2015.
- ^ Bernard, Claude (1856). Leçons de physiologie expérimentale appliquée à la médecine (dalam bahasa French). 2. Paris, France: J.B. Baillière et fils. m/s. 430.CS1 maint: unrecognized language (link)
- ^ Rehfeld, Jens F. (March 2021). "Cholecystokinin and the hormone concept". Endocrine Connections. 10 (3): R139–R150. doi:10.1530/EC-21-0025. PMC 8052576. PMID 33640870.
- ^ Wertheimer, E. (1903). "De l'action des acides et du chloral sur la sécrétion biliaire (d'après les expériences de M. Ch. Dubois)" [On the action of acids and chloral on bile secretion (according to the experiments of Mr. Charles Dubois)]. Compte Rendus Hebdomadaires des Séances et Mémoires de la Société Biologie (dalam bahasa French). 55: 286–287.CS1 maint: unrecognized language (link)
- ^ Fleig, Charles (1904). "Du mode d'action des excitants chimiques des glandes digestives" [On the mode of action of the chemical stimulants of the digestive glands]. Archives Internationales de Physiologie et de Biochimie (dalam bahasa French). 1: 286–346.CS1 maint: unrecognized language (link)
- ^ "A hormone mechanism for gall-bladder contraction and evacuation". American Journal of Physiology. 86 (3): 599–613. October 1928. doi:10.1152/ajplegacy.1928.86.3.599.
- ^ Harper, A. A.; Raper, H. S. (30 June 1943). "Pancreozymin, a stimulant of the secretion of pancreatic enzymes in extracts of the small intestine". The Journal of Physiology. 102 (1): 115–125. doi:10.1113/jphysiol.1943.sp004021. PMC 1393423. PMID 16991584.
- ^ Jorpes, E.; Mutt, V. (Jan–Feb 1966). "Cholecystokinin and pancreozymin, one single hormone?". Acta Physiologica Scandinavica. 66 (1): 196–202. doi:10.1111/j.1748-1716.1966.tb03185.x. PMID 5935672.
- ^ "The history of gastrointestinal hormones and the Polish contribution to elucidation of their biology and relation to nervous system" (PDF). Journal of Physiology and Pharmacology. 54 (Suppl 3): 83–98. December 2003. PMID 15075466.
- ^ "Experiments with cholecystokinin in cholecystography". Acta Radiologica. 49 (1): 25–30. January 1958. doi:10.3109/00016925809170975. PMID 13508336.
- ^ Mutt, V.; Jorpes, J.E. (1968). "Structure of porcine cholecystokinin-pancreozymin. I. Cleavage with thrombin and with trypsin". European Journal of Biochemistry. 6 (1): 156–162. doi:10.1111/j.1432-1033.1968.tb00433.x. PMID 5725809.
- ^ a b c d "Gastrointestinal hormones regulating appetite". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 361 (1471): 1187–209. July 2006. doi:10.1098/rstb.2006.1856. PMC 1642697. PMID 16815798.
- ^ "Evidence that CCK-58 has structure that influences its biological activity". The American Journal of Physiology. 270 (5 Pt 1): G860-8. May 1996. doi:10.1152/ajpgi.1996.270.5.G860. PMID 8967499. Unknown parameter
|displayauthors=ignored (bantuan) - ^ "Measurement of nonsulfated cholecystokinins". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 74 (5): 424–31. August 2014. doi:10.3109/00365513.2014.900695. PMID 24734780.
- ^ a b "Genetic substrates of psychosis in patients with Parkinson's disease: A critical review". Journal of the Neurological Sciences. 364: 33–41. May 2016. doi:10.1016/j.jns.2016.03.005. PMID 27084212.
- ^ Ma, Yihe; Giardino, William J. (2022-09-01). "Neural circuit mechanisms of the cholecystokinin (CCK) neuropeptide system in addiction". Addiction Neuroscience (dalam bahasa Inggeris). 3: 100024. doi:10.1016/j.addicn.2022.100024. ISSN 2772-3925. PMC 9380858 Check
|pmc=value (bantuan). PMID 35983578 Check|pmid=value (bantuan). - ^ Moran, T. H.; Schwartz, G. J. (1994). "Neurobiology of cholecystokinin". Critical Reviews in Neurobiology. 9 (1): 1–28. ISSN 0892-0915. PMID 8828002.
- ^ Ma, Yihe; Giardino, William J. (2022-09-01). "Neural circuit mechanisms of the cholecystokinin (CCK) neuropeptide system in addiction". Addiction Neuroscience (dalam bahasa Inggeris). 3: 100024. doi:10.1016/j.addicn.2022.100024. ISSN 2772-3925. PMC 9380858 Check
|pmc=value (bantuan). PMID 35983578 Check|pmid=value (bantuan). - ^ "Neural hormonal regulation of exocrine pancreatic secretion". Pancreatology. 1 (4): 320–35. 2001-01-01. doi:10.1159/000055831. PMID 12120211.
- ^ a b c "Enteroendocrine hormones - central effects on behavior". Current Opinion in Pharmacology. 13 (6): 977–82. December 2013. doi:10.1016/j.coph.2013.09.004. PMID 24091195.
- ^ "Regulation of cholecystokinin secretion by intraluminal releasing factors". The American Journal of Physiology. 269 (3 Pt 1): G319–27. September 1995. doi:10.1152/ajpgi.1995.269.3.G319. PMID 7573441.
- ^ "Proglumide, a cholecystokinin antagonist, increases gastric emptying in rats". The American Journal of Physiology. 252 (2 Pt 2): R353–60. February 1987. doi:10.1152/ajpregu.1987.252.2.R353. PMID 3812772.
- ^ "Neural injury, repair, and adaptation in the GI tract. II. The elusive action of capsaicin on the vagus nerve". American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 275 (1): G8–G13. 1 July 1998. doi:10.1152/ajpgi.1998.275.1.G8. PMID 9655678.
- ^ "CCK inhibits the orexigenic effect of peripheral ghrelin". American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288 (3): R751–8. March 2005. doi:10.1152/ajpregu.00094.2004. PMID 15550621.
- ^ "Major biological actions of CCK--a critical evaluation of research findings". Experimental Brain Research. 123 (1–2): 77–83. November 1998. doi:10.1007/s002210050546. PMID 9835394.
- ^ a b c d "Neuropeptide regulation of fear and anxiety: Implications of cholecystokinin, endogenous opioids, and neuropeptide Y". Physiology & Behavior. 107 (5): 699–710. December 2012. doi:10.1016/j.physbeh.2012.03.004. PMC 3532931. PMID 22429904.
- ^ a b "Neuronal network of panic disorder: the role of the neuropeptide cholecystokinin". Depression and Anxiety. 29 (9): 762–74. September 2012. doi:10.1002/da.21919. PMID 22553078.
- ^ "Neurobiological investigations into the role of cholecystokinin in panic disorder". Journal of Psychiatry & Neuroscience. 18 (4): 178–88. July 1993. PMC 1188527. PMID 8104032.
- ^ "Distinct molecular mechanisms for agonist peptide binding to types A and B cholecystokinin receptors demonstrated using fluorescence spectroscopy". The Journal of Biological Chemistry. 280 (2): 1044–50. January 2005. doi:10.1074/jbc.M409480200. PMID 15520004.
- ^ "In vitro and in vivo evaluation of 111In-DTPAGlu-G-CCK8 for cholecystokinin-B receptor imaging". Journal of Nuclear Medicine. 45 (3): 485–94. March 2004. PMID 15001692. ProQuest 219229095.
- ^ "Identification of tyrosine 189 and asparagine 358 of the cholecystokinin 2 receptor in direct interaction with the crucial C-terminal amide of cholecystokinin by molecular modeling, site-directed mutagenesis, and structure/affinity studies". Molecular Pharmacology. 63 (5): 973–82. May 2003. doi:10.1124/mol.63.5.973. PMID 12695525.
- ^ "Cholecystokinin activates pancreatic calcineurin-NFAT signaling in vitro and in vivo". Molecular Biology of the Cell. 19 (1): 198–206. January 2008. doi:10.1091/mbc.E07-05-0430. PMC 2174201. PMID 17978097.
- ^ "Cholecystokinin activates orexin/hypocretin neurons through the cholecystokinin A receptor". The Journal of Neuroscience. 25 (32): 7459–69. August 2005. doi:10.1523/JNEUROSCI.1193-05.2005. PMC 6725310. PMID 16093397.
- ^ Metabolic signals in sleep regulation: the role of cholecystokinin (PDF) (Tesis). University of Szeged. 2010.
Pautan luar
[sunting | sunting sumber]
Kategori berkenaan Kolesistokinin di Wikimedia Commons- Cholecystokinin dalam Tajuk Subjek Perubatan (MeSH) di Perpustakaan Perubatan Negara AS
