Budowa, biosynteza i wydzielanie somatostatyny

Somatostatyna jest krótkim cyklicznym polipeptydem, liczącym 14 aminokwasów (somatostatyna 14 = SS14), o masie cząsteczkowej 1638, może także występować jako peptyd liczący 28 aminokwasów (somatostatyna 28 = SS28) o masie cząsteczkowej 3148. Oba te peptydy są biologicznie czynne, chociaż istnieją między nimi pod tym względem pewne różnice. Dotąd nie ustalono, czy SS28 jest prekursorem SS14, czy też jest ona wydzielana w związku ze szczególną funkcją fizjologiczną. Badania zawartości somatostatyny w tkankach wykazały, że SS14 przeważa w ścianie żołądka, dwunastnicy i w trzustce, zaś SS28 w ścianie jelita cienkiego i grubego. Biosynteza somatostatyny w trzustce odpowiada szlakowi syntezy hormonów białkowych. U człowieka pierwszym produktem translacji swoistego mRNA jest preprosomatostatyna, licząca 116 aminokwasów, o masie cząsteczkowej około 12 000, która po odcięciu peptydu sygnałowego przekształca się w prosomatostatynę, liczącą 92 aminokwasy, o masie cząsteczkowej około 10 000. Ta po odcięciu łańcucha bocznego od strony N-końcowej przekształca się w somatostatynę 28 i somatostatynę 14. Somatostatyna ma jednakową budowę u wszystkich dotąd zbadanych ssaków. Jej właściwości biologiczne zależą głównie od sekwencji aminokwasów 7—10 i niewielkie różnice składu aminokwasowego mogą występować u niższych gatunków (np. ryb), u których stwierdzono zresztą obecność kilku genów kontrolujących syntezę tej grupy peptydów. Reaktywność wydzielnicza komórek D wykazuje wiele podobieństwa z analogiczną aktywnością komórek B. Sekrecja somatostatyny podlega wpływom metabolicznym, hormonalnym i nerwowym, przy czym szczególnie liczne są bodźce pobudzające komórki D. Wyraźny wzrost wydzielania tego hormonu przez izolowaną trzustkę następuje pod wpływem działania substratów metabolicznych (glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe), glukagonu, po- lipeptydu trzustkowego (PP), hormonów jelitowych, zwłaszcza peptydów grupy cholecystokininy, GIP, VIP, substancji P, a także prekursora GLIS — glicentyry. Podobny wynik daje stymulacja receptorów peptydergicznych i receptorów adrenergicznych. Wpływ stymulacji muskarynowych receptorów cholinergicznych jest różnie oceniany i prawdopodobnie bodźce cholinergiczne nie odgrywają większej roli w regulacji czynności wydzielniczej komórek D. Znacznie mniej jest znanych czynników hamujących wydzielanie somatostatyny przez komórki D. Spośród substratów metabolicznych działanie takie ma aldehyd D-glicerynowy. Czynność wydzielniczą komórek D hamuje poza tym sama somatostatyna (w ramach sprzężenia zwrotnego) oraz stymulacja receptorów c^-adrenergicznych. W badaniach in vitro insulina nie wpływa na sekrecję somatostatyny, jednak hamuje jej przyrost stymulowany przez glukozę i glukagon. In vivo u zwierząt z niewyrównaną cukrzycą, u których stężenie somatostatyny we krwi jest zwiększone, insulina je zmniejsza; uważa się jednak, że jest to działanie pośrednie, będące wynikiem jej wpływów metabolicznych. Pobudzenie wydzielania somatostatyny przez komórki D wiąże się z napływem do nich jonów wapniowych oraz ze wzrostem stężenia cAMP. Udział tego ostatniego sprowadza się raczej do modulowania procesu sekrecji już wcześniej zapoczątkowanego. Zachodzące w tym procesie zmiany komórkowe są podobne do tych, które występują w komórkach B podczas wydzielania insuliny. Komórki D reagują — podobnie jak komórki B — wzrostem wydzielania (wyrzutu) somatostatyny na tolbutamid i inne przeciwcukrzycowe pochodne sulfonylomocznika. Z kolei diazoksyd hamuje wydzielanie somatostatyny w trzustce. Somatostatyna trafiająca do krwi ulega szybkiemu rozkładowi. Okres półtrwania w osoczu egzogennego hormonu wynosi u człowieka 1—3 min i jest nieco dłuższy w marskości wątroby i w niewydolności nerek. Oba te narządy są głównymi miejscami degradacji somatostatyny krążącej z krwią. Stężenie jej we krwi żyły wrotnej jest 3—7 razy większe aniżeli we krwi pozawątrobowej.