Gastrin

Gastrin ist bekannt geworden als ein Peptidhormon des Magens, das die Produktion von Magensaft mit ihrer Magensäure und Pepsin stimuliert und den Verschluss des unteren Ösophagussphinkters verstärkt. Aber inzwischen weiß man, dass die Wirkungen sehr viel vielfältiger sind.

Es regt die Bildung von Magensaft mit Pepsin und Magensäure an. Es stimuliert die Ausschüttung von Insulin und Glukagon in der Bauchspeicheldrüse. Darüber hinaus übt es eine vielfältige Wirkung als Neuropeptid aus. 1) 2008 Mar;60(1):1-42. Die Wirkungen werden durch CCK-2-Rezeptoren vermittelt, die im gesamten Körper verteilt sind. Die Rezeptoren werden durch Gastrin hochreguliert, ebenso auch in Reaktion auf eine Entzündung und Schädigung von Schleimhaut des Magendarmtrakts. 2) 2008 Feb;93(2):223-36.


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Gastrin-releasing Peptide (GRP)

Die Bildung von Gastrin wird durch das Gastrin-releasing Peptid (GRP) angeregt. GRP entspricht dem beim Frosch ursprünglich entdeckten Bombesin. Es werden 3 GRP-Formen unterteilt: GRP-10, GRP-27 und GRP-29. Ein weiteres Analogon ist Neuromedin-B (NMB), ein Peptid aus 10 Aminosäuren. GRP wirkt über GRP-Rezeptoren, die zur Bombesinrezeptorfamilie gehören. 3) 2008 Mar;60(1):1-42.

GRP bewirken eine Reihe unterschiedlicher physiologischer Reaktionen. Zu ihnen gehören erhöhte Körpertemperatur (Hyperthermie, Fieber), langsamer Puls (Bradykardie), Hemmung der Magenentleerung mit Völlegefühl und mangelndem Hungergefühl. 4) 2013;114:343-70. doi: 10.1016/B978-0-12-386933-3.00010-8.

GRP wird in verschiedenen Tumoren gefunden, so z. B. im kleinzelligen Lungentumor, für den es mit sehr hoher Spezifität und guter Sensitivität als Tumormarker fungiert. 5) 1999 Jul-Aug;19(4A):2673-8. 6) 2019 Apr;11(4):1182-1189. doi: 10.21037/jtd.2019.04.29. Auch für das Magenkarzinom kann es als Marker dienen. 7) 2020 Jan;61(1):15-19. doi: 10.3349/ymj.2020.61.1.15.


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Bildung im Magen

Gastrin wird im Antrum des Magens in den G-Zellen der Schleimhaut produziert und gelangt über das Blut zur Schleimhaut des Fundus, in der der Magensaft gebildet wird: in den Hauptzellen das Pepsin (Enzym zur Eiweißverdauung), in den Belegzellen die Salzsäure.

Stimulation der Gastrinbildung

Die Gastrinbildung wird stimuliert durch:

  • Dehnung des Antrums durch Mageninhalt (Speise),
  • Eiweisspaltprodukte (Peptide),
  • „Säurelocker“ Alkohol, Nikotin und Koffein erhöhen die Ausschüttung von Gastrin in die Blutbahn,
  • Entzündung der antralen Magenschleimhaut, 8)Mini Rev Med Chem. 2010 Jan;10(1):8-19
  • das Gastrin-releasing peptide (GRP): es stimuliert die Gastrinproduktion und damit die Säureproduktion des Magens, hat aber darüber hinaus viele weitere Wirkungen 9)Biofactors. 2009 Jan-Feb;35(1):69-75; so beeinflusst es die Regulation der Körpertemperatur oder den Schlaf-Wachrhythmus und das Wachstum vieler Tumore. 10) 2009 Jan-Feb;35(1):69-75. doi: 10.1002/biof.10.

Hemmung der Gastrinbildung

Die Gastrinbildung wird gehemmt durch:

  • niedrigen pH des Mageninhalts: Ökonomie der Säuresekretion,
  • Sekretin aus dem Zwölffingerdarm: es hemmt die Säureproduktion des Magens und fördert die Bikarbonatsekretion der Bauchspeicheldrüse, fördert damit die Säureneutralisation im Zwölffingerdarm (Duodenum), was die Aktivität der dortigen Verdauungsenzyme fördert,
  • Somatostatin aus der Bauchspeicheldrüse: es hemmt die Säure- und Pepsinproduktion des Magens über Hemmung der Gastrinproduktion und hemmt zudem die Sekretion des Verdauungssafts der Bauchspeicheldrüse (Hemmung der Pankreassekretion) und die Bildung von Cholezystokinin. Benannt ist es nach der Wirkung als Hemmer des Wachstumshormons (somatotropes Hormon, STH) im Hypophysenvorderlappen (Vorderlappen der Hirnanhangsdrüse).

Wirkungen

Gastrin wirkt im Magen und in verschiedenen Organen des Körpers.

  • Magensaft: Gastrin wirkt über die Blutbahn auf die Hauptzellen und die Belegzellen des Magenfundus und stimuliert deren Produktion von Pepsin und Salzsäure.
  • Cardiaschluss: Gastrin fördert den Verschluss der Cardia und wirkt einem vermehrten Reflux von Mageninhalt in die Speiseröhre entgegen.
  • Immunmodulation und Tumorhemmung: Gastrin wirkt im Gehirn als ein Neuropeptid. Es beeinflusst das Wachstum von Hirntumoren. Es reduziert in vitro die Invasion von Zellen eines malignen Glioms; und es führt zu einer Einwanderung von Lymphozyten in Gliome und Gliosarkome, wirkt damit immunmodulatorisch 11)Lab Invest. 2002 Sep;82(9):1241-5 und in experimentellen Gliomen zytostatisch. 12) 2003 Apr;52(4):881-90; discussion 890-1. Bei Melanomen beeinflusst Gastrin die Zelladhäsion (über Integrine und das Zytoskelett). 13) 2005 Oct;7(10):930-43.
  • Regeneration der Darmschleimhaut: Gastrin erhöht die Regeneration der Darmschleimhaut nach experimenteller Verletzung über Anregung der Kryptenregeneration. 14) 2006 Apr;130(4):1169-80.
  • Darmschutz: Gastrin mildert die Darmschädigung in vorübergehenden Sauerstoffmangelsituationen (Darmischämie). 15) 2016 Apr;241(8):873-81. doi: 10.1177/1535370216630179. Dieser Effekt wird über eine Hochregulation der CCK-2-Rezeptorexpression bewirkt. (Gastrin wirkt über den Gastrin/CCK-Rezeptor, CCK2R. 16) 2006 Jul;86(3):805-47. ) Experimentell wurde festgestellt, dass ein hoher Gastrinspiegel signifikant Darmblutungen und Epitheldefekte im Darm verringerte, die Bildung von Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha) senkte und das Überleben nach Darmischämie förderte. Daraus wurde abgeleitet, dass der Protonenpumpenblocker Omeprazol den Darm über eine Erhöhung der Gastrinproduktion schützen würde. Umgekehrt würden CCK-2-Rezeptorhemmer den Gastrinschutz vermindern. 17) 2016 Apr;241(8):873-81. doi: 10.1177/1535370216630179.
  • Progastrin ist die Vorstufe von Gastrin; es hat eigene physiologische Funktionen. Seine vermehrte Bildung fördert im Tierexperiment die Hyperproliferation (überschießende Bildung) von Schleimhaut des Dickdarms, was das Risiko für das kolorektale Karzinom erhöht. 18)J Clin Invest. 2009 Sep;119(9):2691-701

Gastrinom

Ein tumorartiges Wachstum der Gastrin produzierenden Zellen führt zum Gastrinom. Seine überschießende Gastrinbildung bewirkt die Symptomatik des Zollinger-Ellison-Syndroms.

Verweise


Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).



Literatur   [ + ]

1, 3. 2008 Mar;60(1):1-42.
2. 2008 Feb;93(2):223-36.
4. 2013;114:343-70. doi: 10.1016/B978-0-12-386933-3.00010-8.
5. 1999 Jul-Aug;19(4A):2673-8.
6. 2019 Apr;11(4):1182-1189. doi: 10.21037/jtd.2019.04.29.
7. 2020 Jan;61(1):15-19. doi: 10.3349/ymj.2020.61.1.15.
8. Mini Rev Med Chem. 2010 Jan;10(1):8-19
9. Biofactors. 2009 Jan-Feb;35(1):69-75
10. 2009 Jan-Feb;35(1):69-75. doi: 10.1002/biof.10.
11. Lab Invest. 2002 Sep;82(9):1241-5
12. 2003 Apr;52(4):881-90; discussion 890-1.
13. 2005 Oct;7(10):930-43.
14. 2006 Apr;130(4):1169-80.
15, 17. 2016 Apr;241(8):873-81. doi: 10.1177/1535370216630179.
16. 2006 Jul;86(3):805-47.
18. J Clin Invest. 2009 Sep;119(9):2691-701