|
1 komplet (10 vial)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Struktura oksitocina
Vir: PubChem |
Zaporedje: CYIQNCPLG Molekulska formula: C 43H 66N 12O 12S2 Molekulska masa: 1007,2 g/mol Številka CAS: 50-56-6 PubChem CID: 439302 Sinonimi: Endopituitrina |
▎ Raziskava oksitocina
Kakšno je raziskovalno ozadje oksitocina?
Zgodnja opažanja pojavov, povezanih z razmnoževanjem:
Že v starih časih so ljudje opazili, da se maternica ženske med porodom redno krči, to krčenje pa je ključnega pomena za porod. Vendar takrat ni bilo jasno, katera snov je posredovala to krčenje. Z razvojem medicine so ljudje postopoma začeli raziskovati fiziološke mehanizme, povezane s porodom in razmnoževanjem, kar je postavilo temelje za kasnejše odkritje oksitocina.
Poskusi na živalih in predhodna odkritja:
Leta 1906 je britanski fiziolog Henry Hallett Dale pri proučevanju reproduktivne fiziologije živali ugotovil, da lahko izvlečki hipofize povzročijo krčenje gladkih mišic maternice. To odkritje je sprožilo poglobljeno študijo odnosa med hipofizo in reproduktivno fiziologijo. Kasneje so znanstveniki z velikim številom poskusov ugotovili, da je v hipofizi določena snov, ki vpliva na spodbujanje krčenja maternice in izločanje mleka iz mlečnih žlez.
Izolacija in poimenovanje:
Leta 1953 je Vincent du Vigneaud uspešno izoliral oksitocin iz zadnjega režnja hipofize krav in določil njegovo kemično strukturo, ki je polipeptid, sestavljen iz 9 aminokislin. Leta 1955 je prejel Nobelovo nagrado za kemijo za izjemne prispevke na področju biokemije, predvsem za dosežke pri raziskavah peptidnih hormonov. Od takrat je bil oksitocin priznan kot dokončna kemična snov, njegov vir pa je bil tudi jasno identificiran kot zadnji reženj hipofize.
Raziskave na ravni genov:
Z razvojem tehnik molekularne biologije so znanstveniki poglobljeno preučevali izvorni mehanizem oksitocina. Ugotovljeno je bilo, da oksitocin sintetizirajo nevroni v paraventrikularnem jedru in supraoptičnem jedru hipotalamusa. Ti nevroni sintetizirajo prekurzor oksitocina skozi procese genske transkripcije in translacije, nato pa se po vrsti predelav in modifikacij končno oblikuje bioaktivni oksitocin. Po sintezi se oksitocin transportira vzdolž aksonov nevronov do nevrohipofize (zadnjega režnja hipofize) za shranjevanje. Ko ga telo potrebuje, se bo sprostil v krvni obtok, da bo izvajal svoje fiziološke učinke.
Kakšen je mehanizem delovanja oksitocina?
1. Mehanizem delovanja na porod in krčenje maternice
Regulacija receptorjev:
Receptor za oksitocin (OTR) spada v naddružino receptorjev G protein sklopljenih receptorjev rodopsina (razred 1) [1] . Med nosečnostjo in porodom bodo spremembe v izražanju receptorjev, desenzibilizacija in lokalna koncentracija oksitocina uravnavale njegovo delovanje. Na primer, med porodom bo povečanje ravni endogenega oksitocina povečalo izražanje receptorjev za oksitocin in s tem povečalo občutljivost miometrija na oksitocin.
Regulacija kalcijevih ionov:
Po aktivaciji receptorja se bo sprožil niz signalnih dogodkov za stimulacijo kontrakcije maternice, predvsem s povečanjem koncentracije znotrajceličnih kalcijevih ionov (Ca⊃2;⁺) [1] . To vključuje sproščanje zalog kalcija, posredovano z inozitol-tris-fosfatom, vnos Ca⊃2;⁺, ki ga upravlja shranjevanje, in vstop Ca⊃2;⁺, ki ga upravlja napetost. Te spremembe v kalcijevih ionih bodo povzročile kontrakcijo celic miometrija in tako olajšale porod.
2. Mehanizem delovanja na socialno vedenje
Nevralna regulacija:
Oksitocin večinoma proizvaja hipotalamus in ima pomembno vlogo pri socialnem vedenju sesalcev, vključno s starševskim vedenjem, oblikovanjem družbenih odnosov in obvladovanjem izkušenj kot odziv na stres [2] . Odziva se na stresorje in ima vlogo pri uravnavanju centralnega in avtonomnega živčnega sistema, vključno z učinki na imunske in kardiovaskularne funkcije. Trenutno se domneva, da lahko oksitocin vpliva na družbeno vedenje z uravnavanjem nevronskih vezij v možganih. Na primer, v procesu oblikovanja družbenih odnosov lahko oksitocin spodbuja aktivnost nevronov v določenih možganskih regijah, kar povečuje zaupanje in občutek bližine z drugimi.
3. Mehanizem delovanja pri analgeziji
Regulacija fizioloških procesov:
Oksitocin lahko ublaži napetost in bolečino brez drugih škodljivih učinkov [3] . Sedanje raziskave kažejo, da lahko oksitocin izvaja svoj analgetični učinek z uravnavanjem poti prevajanja bolečine v živčnem sistemu. Na primer, lahko zavira prenos bolečinskih signalov ali uravnava aktivnost regij v možganih, povezanih z zaznavanjem bolečine in čustvenimi odzivi.
4. Mehanizem delovanja pri migreni
Izražanje in delovanje receptorja:
V študiji migrene je bilo ugotovljeno, da je oksitocinski receptor (OTR) močno izražen v trigeminovaskularnem sistemu podgan [4] . Zlasti v trigeminalnem gangliju se OTR večinoma izraža v senzoričnih nevronih in vlaknih Aδ, majhno število OTR v senzoričnih nevronih vlaken C pa se lokalizira skupaj s peptidom, povezanim z genom kalcitonina (CGRP). OTR se izraža tudi v kavdalnem jedru trigeminalnega živca. Vendar pa oksitocin ne vpliva na sproščanje CGRP, ki ga povzročajo kalijevi ioni, iz izoliranih trigeminalnih ganglijev ali aferentnih vlaken trigeminalnega ganglija v dura mater.
Vaskularno delovanje:
Periferne kranialne arterije se skrčijo kot odziv na oksitocin in vitro in ta odziv lahko blokira antagonist OTR L368899. Poleg tega je bila imunoreaktivnost oksitocina ugotovljena v satelitskih glialnih celicah trigeminalnega ganglija, vendar mRNA oksitocina ni bila odkrita v trigeminalnem gangliju. Zato kroži oksitocin najverjetneje vpliva na prevajanje bolečine z delovanjem na OTR v trigeminalnem gangliju, kar lahko pomaga razložiti vpliv hormonov na migrene in zagotovi novo tarčo za zdravljenje [4].
Vir: PubMed [3]
Kakšne so aplikacije oksitocina?
1. Aplikacije v porodništvu
Spodbujanje poroda:
V porodništvu se lahko oksitocin uporablja za krepitev kontrakcij maternice in spodbujanje poroda. Nekaterim porodnicam z atonijo maternice lahko eksogeni oksitocin pomaga doseči uspešen vaginalni porod. Na primer, pri nekaterih porodnicah s posebnimi stanji, kot je mati s preeklampsijo, gestacijskim diabetesom mellitusom, prezgodnjim razpokom ovojev, potrebo po stimulaciji poroda, ko je maternica neaktivna, in neizogiben ali nepopoln splav v drugem trimesečju, odobri oksitocin za prenatalno uporabo s strani ameriške agencije za hrano in zdravila (FDA) [5]..
2. Zdravljenje kronične bolečine
Pri odraslih s kronično nevropatsko, medenično in mišično-skeletno bolečino ima lahko intranazalno dajanje oksitocina določen učinek na izboljšanje bolečine in delovanja. V s placebom nadzorovanem, trojno slepem, zaporednem navzkrižnem preskušanju znotraj subjekta so si bolniki 2 tedna dvakrat na dan dajali tri različne odmerke pršila za nos oksitocina (24 ie, 48 ie in placebo). Primarni izidi so vključevali bolečino in motnje, povezane z bolečino, sekundarni izidi pa so vključevali čustveno funkcijo, motnje spanja in splošni vtis sprememb. Analiza namena zdravljenja bo ocenila, ali se bosta bolečina in telesna funkcija po zdravljenju izboljšali [6].
3. Vpliv na sarkopenično debelost pri starejših
Pri starejši populaciji ima lahko oksitocin terapevtski učinek na sarkopenično debelost. Dvojno slepo, s placebom nadzorovano randomizirano kontrolirano preskušanje, izvedeno na 21 starejših odraslih (67,5 ± 5,4 let), debelih (30 - 43 kg/m²), sedečih (manj kot 2 naporni vadbi na teden) in s počasno hojo (manj kot 1 m/s, kot nadomestni marker za sarkopenijo) je pokazalo, da je intranazalno dajanje oksitocin (24 i.e., 4-krat na dan 8 tednov) so dobro prenašali brez resnih neželenih učinkov. Oksitocin je bistveno povečal pusto telesno maso celega telesa za 2,25 kg, kar je pokazalo pomembno razliko v primerjavi s placebom (P <.01), in imel je trend zmanjševanja maščobne mase. Prav tako je pomembno znižal holesterol lipoproteinov nizke gostote v plazmi za -19,3 mg/dL (P =,023). Vendar ni bilo pomembnih sprememb v indeksu telesne mase, rezultatih apetita, glukozi v krvi, lipoproteinu visoke gostote v plazmi, trigliceridih ali simptomih depresije [7].
4. Učinek pri migreni
Novejše klinične študije so pokazale, da ima oksitocin zaviralni učinek na migrene in glavobole. Študije so pokazale, da je oksitocinski receptor (OTR) močno izražen v trigeminovaskularnem sistemu podgan. V trigeminalnem gangliju (TG) je bilo izražanje OTR ugotovljeno zlasti v večini A-delta senzoričnih nevronov in vlaken. OTR se izraža tudi v kavdalnem jedru trigeminalnega živca, ki je osrednja tarča aferentnih vlaken TG. Majhno število senzoričnih nevronov vlaken C v TG izraža OTR in se lokalizira skupaj z nevropeptidnim kalcitonin genom povezanim peptidom (CGRP). Vendar pa oksitocin ne vpliva na sproščanje CGRP, ki ga povzročajo kalijevi ioni, iz izoliranih TG ali aferentnih vlaken TG v dura mater. In vitro se druga periferna tarča TG, kranialna arterija, skrči kot odgovor na oksitocin in ta odziv lahko blokira antagonist OTR L368899. Oksitocinska imunoreaktivnost je bila ugotovljena v TG satelitskih celicah glije, vendar oksitocinska mRNA ni bila odkrita v TG. Zato je najverjetneje, da kroži oksitocin deluje na OTR v TG in tako vpliva na prenos bolečine [4].
5. Učinki na gibljivost prebavil in sekretorno aktivnost
Oksitocin (OT) kaže številne možne učinke pri uravnavanju gastrointestinalne motilitete in sekretornih aktivnosti. Raziskave kažejo, da lahko OT izboljša motnje motilitete prebavil, ki jih povzroča protitumorsko zdravilo vinkristin (VCR), vključno z upočasnjenim prehodom prebavil in zmanjšanim odzivom izoliranih segmentov kolona na stimulacijo z električnim poljem. Eksogena predobdelava OT lahko znatno izboljša inhibicijo gibljivosti prebavil z VCR in poškodbo mienteričnih nevronov. Poleg tega lahko OT uravnava tudi praznjenje želodca in gibljivost prebavil. Z aktiviranjem hipotalamo-vagalne oksitocinergične nevronske vezje lahko prepreči zaradi stresa zakasnjeno praznjenje želodca in težave z gibljivostjo ter poveča tonus in gibljivost želodca [8] . Kar zadeva črevesno peristaltiko, ima signal OT/OTR regulatorni učinek na črevesno peristaltiko. Gastrointestinalni tranzitni čas miši z izločitvijo OTR (OTRKO) je hitrejši kot pri miših divjega tipa in OT lahko zavre od črevesnega živčnega sistema (ENS) odvisen migracijski motorični kompleks kolona, ki nastane in vitro [9] . Kar zadeva gastrointestinalne sekretorne aktivnosti, OT uravnava prepustnost črevesne sluznice in celično proliferacijo, igra vlogo pri vzdrževanju črevesne sluznice in ima zaščitni učinek pri kolitisu [9] . Ti rezultati raziskav kažejo, da ima signal OT/OTR pomembno vlogo pri različnih funkcijah gastrointestinalnega trakta, vključno z gibljivostjo prebavil, sekretornimi aktivnostmi in zaščito sluznice.
Skratka, oksitocin spodbuja krčenje gladkih mišic maternice in izločanje mleka iz mlečnih žlez v reproduktivnem sistemu, hkrati pa uravnava socialno vedenje, čustva in stresne odzive v živčnem sistemu. Poleg tega oksitocin uravnava tudi gastrointestinalno gibljivost in sekretorne aktivnosti, izboljšuje motnje gibljivosti prebavil, ki jih povzročajo kemoterapevtska zdravila, spodbuja praznjenje želodca, zavira izločanje želodčne kisline in ima zaščitni učinek pri želodčnih razjedah in kolitisu. Zaradi svoje večnamenskosti ima pomembno vlogo pri razmnoževanju in presnovi.
O avtorju
Vse zgoraj omenjene materiale je raziskal, uredil in zbral Cocer Peptides.
Avtor znanstvene revije
Yang L je raziskovalec, povezan z Univerzo za znanost in tehnologijo Huazhong. Njegove raziskave zajemajo več ključnih področij, vključno z nevroznanostjo in nevrologijo, farmakologijo in farmacijo, raziskovalno in eksperimentalno medicino, onkologijo ter biokemijo in molekularno biologijo. Na teh področjih je pomembno prispeval s svojimi akademskimi in raziskovalnimi dejavnostmi. Yang L je naveden v sklicu navedbe [3].
