Введение
Мотилин – это полипептидный гормон, состоящий из 22 аминокислот, принадлежащий к семейству мотилинов, который у человека кодируется геном MLN. Мотилин секретируется эндокринными Mo-клетками (также называемыми М-клетками, которые не следует путать с М-клетками, или микроскладочными клетками, обнаруженными в пейеровых бляшках), в большом количестве присутствующими в криптах тонкого кишечника, особенно в двенадцатиперстной и тощей кишке. У человека он высвобождается в общий кровоток примерно каждые 100 минут в межпищеварительный период и является наиболее важным фактором, контролирующим межпищеварительные мигрирующие сокращения; он также стимулирует эндогенное высвобождение эндокринной поджелудочной железы. По аминокислотной последовательности мотилин не имеет родства с другими гормонами. Благодаря своей способности стимулировать желудочную активность, он и получил название "мотилин". Помимо человека, рецептор к мотилину был идентифицирован в желудочно-кишечном тракте свиней, крыс, коров и кошек, а также в центральной нервной системе кроликов.
Открытие
Мотилин был открыт Дж. К. Брауном, когда он вводил щелочной раствор в двенадцатиперстную кишку собак, что вызывало сильные сокращения желудка. Браун и его коллеги предположили, что щелочь может либо высвобождать стимул для активации моторики, либо предотвращать секрецию ингибирующего гормона. Они выделили полипептид как побочный продукт при очистке секретина на карбоксиметилцеллюлозе. Они назвали этот полипептид "Мотилин".
Структура
Мотилин содержит 22 аминокислоты и имеет молекулярную массу 2698 дальтонов. В экстрактах кишечника человека и плазмы крови обнаружены две основные формы мотилина. Первая молекулярная форма представляет собой полипептид из 22 аминокислот. Вторая форма, напротив, крупнее и содержит те же 22 аминокислоты, что и первая, но имеет дополнительный карбоксильный конец. Последовательность аминокислот мотилина: Phe Val Pro Ile Phe Thr Tyr Gly Glu Leu Gln Arg Met Gln Glu Lys Glu Arg Asn Lys Gly Gln. Структура и динамика пептидного гормона мотилина желудочно-кишечного тракта были изучены в присутствии изотропных фосфолипидных бицелл с q = 0,5. Структура пептида в кислом бицеллярном растворе, определенная методом ЯМР, основана на 203 NOE-ограничениях расстояний и шести ограничениях торсионных углов основной цепи. Динамические свойства вектора 13Cα→1H в Leu 10 были определены для мотилина, специфически меченного 13C в этом положении, путем анализа данных многократной релаксации в различных полях. Структура демонстрирует упорядоченную альфа-спиральную конформацию между Glu 9 и Lys 20. N-конец также хорошо структурирован и содержит поворот, напоминающий классический бета-поворот. Динамика 13C четко показывает, что мотилин медленно вращается в растворе, с временем корреляции, характерным для крупной молекулы. Внутривенное введение глюкозы, которое увеличивает высвобождение инсулина, также ингибирует циклические колебания уровня мотилина в плазме. Другие исследования на собаках показали, что мотилин действует как эндогенный лиганд в механизме положительной обратной связи, стимулируя высвобождение большего количества мотилина. У собак и кошек секреция мотилина стимулируется ионами водорода (протонами) и липидами в состоянии "после кормления". Однако во время голодания мотилин периодически высвобождается в сыворотку для инициирования III фазы мигрирующего двигательного комплекса.
Функция
Основная функция мотилина – усиление миграционного миоэлектрического комплекса, составляющей моторики желудочно-кишечного тракта, и стимуляция выработки пепсина. Мотилин также называют «дворником кишечника», поскольку он улучшает перистальтику тонкого кишечника и очищает его, подготавливая к следующему приему пищи.
Мотилин-агонисты
Эритромицин и родственные ему антибиотики действуют как непептидные агонисты мотилина и иногда используются благодаря их способности стимулировать моторику желудочно-кишечного тракта. В случае эритромицина, именно его гемикетальный промежуточный продукт, образующийся после перорального приема в кислой среде просвета желудка, непосредственно воздействует на мотилиновый рецептор. Введение низкой дозы эритромицина индуцирует перистальтику, что служит дополнительным подтверждением того, что секреция мотилина запускает этот паттерн моторики желудочно-кишечного тракта, а не является его следствием. Однако некоторые свойства эритромицина, включая антибиотическую активность, нежелательны для препарата, предназначенного для длительного применения на протяжении всей жизни пациента. Новые агонисты мотилина создаются на основе эритромицина, однако возможно, что этот класс препаратов станет ненужным. Рецепторы секретогона гормона роста имеют 52% общности ДНК с мотилиновыми рецепторами, а агонисты этих рецепторов, называемые грелинами, способны вызывать эффекты, сходные с эффектами агонистов мотилина. Камицинал – мотилиновый агонист, находящийся в разработке. Употребление ксилита также повышает секрецию мотилина, что может быть связано со способностью ксилита вызывать диарею.
Сродственные пептиды
Этот домен также встречается в грелине – секретогоге гормона роста, синтезируемом эндокринными клетками желудка. Грелин стимулирует секретогонные рецепторы гормона роста в гипофизе. Эти рецепторы отличаются от рецепторов, высвобождающих гормон роста, и, таким образом, обеспечивают возможность контроля высвобождения гормона роста гипофизом посредством желудочно-кишечной системы. Эритромицин имеет преимущество перед метоклопрамидом в плане опорожнения желудка благодаря отсутствию побочных эффектов со стороны центральной нервной системы. Он не одобрен FDA для применения при ускорении опорожнения желудка. В течение короткого периода времени, для пациентов с диабетом и для тех, кому необходимо очистить желудок перед процедурой, его можно использовать по усмотрению врача, с полным осознанием того, что FDA не одобрило его для этой цели.