Vai trò của hormone Gastrin trong tiêu hóa thức ăn

Bài viết được tham vấn chuyên môn cùng Bác sĩ Võ Thị Thùy Trang, Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Đà Nẵng.

Gastrin là một hormone quan trọng tham gia vào quá trình kích thích bài tiết và điều hoà axit dạ dày. Đây là một cơ chế quan trọng giúp phân huỷ protein có trong thức ăn. Ngoài ra Gastrin còn tham gia vào nhiều quá trình bài tiết các hormone tiêu hoá khác của quá trình tiêu hoá.

Gastrin lần đầu tiên được tìm ra và đề xuất vào năm 1905 bởi nhà sinh lý học người Anh John Sydney Edkins, và bắt đầu được phân lập vào năm 1964 bởi Hilda Tracy và Roderic Alfred Gregory tại Đại học Liverpool. Năm 1964, cấu trúc hoá học của gastrin đã được xác định.

Gastrin là một hormone peptide chịu trách nhiệm chính trong việc tăng cường sự phát triển của niêm mạc dạ dày, nhu động dạ dày và bài tiết axit hydrochloric (HCl) vào dạ dày. Nó được sản xuất và dự trữ ở các tế bào G (G-cells) của hang vị dạ dày và các tế bào tụy đảo Langerhans và được giải phóng chủ yếu để đáp ứng với sự kích thích peptide GRP ở dịch vị.

Gastrin liên kết với các thụ thể cholecystokinin B để kích thích giải phóng histamines trong các tế bào giống enterochromaffin, và nó gây ra ức chế các bơm K + / H + ATPase vào màng đáy của tế bào parietal (từ đó làm tăng giải phóng H + vào khoang dạ dày). Sự giải phóng của Gastrin được kích thích bởi các peptide trong lòng dạ dày.

Bên cạnh đó Gastrin còn được kích thích tiết ra thứ phát sau khi uống peptide, axit amin, hoặc một số bệnh lý tại dạ dày và tăng pH dạ dày. Ngược lại, quá trình giải phóng này bị ức chế bởi somatostatin và giảm pH dạ dày theo cơ chế điều hòa âm tính ngược (feedback).

Gastrin được sản xuất và tiết vào máu liên quan mật thiết với sự bài tiết acid HCl là chất cần thiết để chuyển đổi pepsinogen không hoạt động thành pepsin hoạt động, giúp phân huỷ và tiêu hoá protein trong dạ dày, cũng như giải phóng cobalamin (vitamin B12) từ chất mang protein R có trong nước bọt. Gastrin lưu hành trong máu tồn tại dưới 2 dạng: gắn với gốc sunfat hoặc không gắn với với sulfat.

2.1. Sự tổng hợp Gastrin

Gastrin là một hormone dạng chuỗi peptide thẳng được sản xuất bởi các tế bào G của tá tràng, hang vị và môn vị của dạ dày. Gastrin được tiết vào máu. Sau khi phiên mã polypeptide mã hóa đầu tiên được hình thành là preprogastrin. Tiếp theo, chúng được cắt bởi các enzyme hoạt hoá thành progastrin (đây là một tiền chất trung gian, không hoạt động) và sau đó gastrin được chuyển hóa thành dạng hoạt động và có nhiều dạng khác nhau, chủ yếu là ba dạng sau:

• Gastrin-34 ("gastrin lớn")
• Gastrin-17 ("gastrin nhỏ")
• Gastrin-14 ("minigastrin")

Ngoài ra, pentagastrin là một một dạng gastrin được tổng hợp nhân tạo, gồm năm chuỗi axit amin giống với năm axit amin cuối cùng ở đầu tận cùng C của gastrin.

2.2. Sự kích thích giải phóng Gastrin

Gastrin được giải phóng để đáp ứng với những kích thích nhất định. Bao gồm các:

• Sự căng của hang vị dạ dày (ví dụ: khi có thức ăn làm căng hang vị)
• Kích thích dây thần kinh X (qua trung gian là bombesin thần kinh, hay GRP ở người)
• Sự hiện diện của protein trong thức ăn đã được tiêu hóa một phần, đặc biệt là axit amin, trong dạ dày. Các axit amin thơm là tác nhân kích thích đặc biệt mạnh mẽ để giải phóng gastrin.
• Tăng canxi máu (thông qua các thụ thể cảm giác canxi)

2.3. Sự ức chế giải phóng Gastrin

Sự giải phóng Gastrin bị ức chế bởi:

• Sự hiện diện của axit (chủ yếu là HCl tiết ra) trong dạ dày (Phản xạ điều hoà theo cơ chế feedback âm)
• Somatostatin cũng ức chế sự giải phóng gastrin, cùng với secretin, GIP (Gastroinhibitory), VIP (vasoactice intestinal peptied), glucagon và calcitonin.

Sự hiện diện của gastrin kích thích các tế bào thành của dạ dày tiết ra axit hydrochloric (HCl) - axit dạ dày. Điều này được thực hiện thông qua cơ chế tác động trực tiếp lên các thụ thể có trên tế bào thành dạ dày và gián tiếp thông qua việc gắn vào các thụ thể CCK2 / gastrin trên các tế bào ECL trong dạ dày, sau đó tế bào phản ứng bằng cách giải phóng histamin, từ đó tác động theo cách thức cận tiết lên các tế bào tế bào thành và kích thích chúng tiết ra các ion H +. Đây là tác nhân kích thích chính đối với sự tiết axit của các tế bào thành dạ dày.

Cùng với chức năng đã đề cập ở trên, gastrin cũng được chứng minh là có các chức năng khác như:

• Kích thích sự trưởng thành tế bào thành phần.
• Kích thích các tế bào chính tiết ra pepsinogen, là một dạng zymogen (không hoạt động) của enzyme tiêu hóa pepsin.
• Tăng khả năng vận động của cơ dạ dày và kích thích co bóp và nhào trộn thức ăn của dạ dày.
• Kích thích co bóp đẩy thức ăn qua lỗ môn vị và làm giãn cơ thắt môn vị, làm tăng tốc độ làm rỗng dạ dày.
• Đóng vai trò trong việc giãn van hồi tràng để thức ăn xuống ruột già
• Gastrin tăng bài tiết dịch tụy và tăng co bóp bài tiết mật từ túi mật.
• Có thể tác động đến trương lực cơ thắt thực quản đoạn thấp , kích thích thực quản đoạn này co bóp. Tuy nhiên chức năng này được nhận thấy khi sử dụng pentagastrin (gastrin tổng hợp nhân tạo), chứ không phải gastrin nội sinh có tác dụng này.
• Gastrin góp phần vào phản xạ dạ dày – ruột.

Hormone này tham gia vào quá trình tiêu hóa bằng cách. Trong bữa ăn, Gastrin kích thích dạ dày giải phóng axit dạ dày. Điều này cho phép dạ dày phân hủy protein từ thức ăn và hấp thụ một số vitamin.

Gastrin cũng hoạt động như một chất khử trùng và tiêu diệt hầu hết các vi khuẩn xâm nhập vào dạ dày bằng thức ăn, giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng trong ruột

Ngoài ra, nó còn có thể kích thích túi mật làm tăng co bóp, bài tiết mật và tuyến tụy để tiết ra các enzym tiêu hóa. Enzyme mật và tụy giúp thuỷ phân và tiêu hoá thức ăn trong ruột non.

Sự tăng tiết gastrin một cách bất thường có thể do nhiều tình trạng bệnh lý (Ví dụ: hội chứng Zollinger-Ellison, loét dạ dày, loét tá tràng, ung thư tế bào tiết gastrin, và thiếu máu ác tính Biermer).

Trong hội chứng Zollinger - Ellison, gastrin được sản xuất ở mức độ quá mức, thường là do một khối u dạ dày (khối u sản xuất gastrin, chủ yếu là lành tính) của tá tràng hoặc tuyến tụy. Để kiểm tra và đánh tình trạng tăng Gastrin máu (hypergastrinemia), có thể thực hiện một xét nghiệm được gọi là "test pentagastrin".

Trong bệnh lý viêm dạ dày tự miễn, hệ thống miễn dịch tấn công các tế bào thành dẫn đến tình trạng bài tiết axit dạ dày thấp (hypochlorhydria). Điều này dẫn đến tình trạng tăng nồng độ gastrin do cơ chế feedback nhằm tăng tiết acid HCL và giảm pH trong dạ dày. Khi tình trạng này ở giai đoạn muộn, tất cả các tế bào thành dạ dày bị hệ thống miễn dịch tấn công và dẫn đến tình trạng không có axit trong dạ dày (achlorhydria) dẫn đến mất phản hồi feedback để bài tiết gastrin.

Nồng độ gastrin trong huyết tương tăng ở hầu hết tất cả các cá nhân mắc bệnh mucolipidosis loại IV (trung bình 1507 pg / mL; phạm vi 400-4100 pg / mL) (bình thường 0-200 pg / mL), đây là tình trạng gia tăng thứ phát do vô axit dạ dày. Đây là một triệu chứng giúp tăng khả năng chẩn đoán bệnh nhân mắc chứng rối loạn thần kinh này.

Ngoài ra, nồng độ gastrin tăng có thể xuất hiện trong viêm dạ dày mãn tính do nhiễm H pylori.

Xét nghiệm được tiến hành trên mẫu huyết thanh hoặc huyết tương chống đông bằng heparin. Để kết quả xét nghiệm được chính xác cần yêu cầu người bệnh nhịn ăn trước 12 giờ và không được uống rượu trong vòng 24 giờ. Nếu có thể yêu cầu ngừng sử dụng tất cả các loại thuốc làm giảm tiết acid dịch vị hay thuốc làm giảm PH dạ dày trước khi tiến hành lấy mẫu máu.

Giá trị bình thường: 13 - 115 pg/ml.

Tăng nồng độ thường gặp trong các trường hợp:

• Người già trên 60 tuổi thường tăng hormon này do sinh lý.
• Viêm dạ dày mạn tính.
• Nhiễm vi khuẩn Helicobacter Pylori.
• Sử dụng các thuốc kháng acid.
• Hội chứng Zollinger-Ellison.
• Thiếu máu Biermer.
• Sau cắt thần kinh phế vị, cắt phế vị không hoàn toàn.
• Viêm khớp dạng thấp.
• Bệnh thận mạn tính.
• U tế bào Gastrin.
• Tăng sản xuất các tế bào G của hang vị.
• Loét dạ dày tá tràng.
• Hội chứng ruột ngắn do cắt ruột hoặc do viêm ruột lan rộng.
• Ung thư dạ dày.
• Hẹp môn vị dạ dày.
• Cường cận giáp.
• Đái tháo đường.
• U tủy thượng thận.

Giảm nồng độ có thể gặp trong các trường hợp:

• Có dịch vị đa toan.
• Vùng hang vị căng trướng quá nhiều.

Bác sĩ thường sử dụng xét nghiệm đo nồng độ gastrin máu kết hợp với các test kích thích gastrin để tiến hành chẩn đoán phân biệt với các bệnh lý dạ dày:

• Test kích thích gastrin như truyền tĩnh mạch canxi gluconat hoặc tiêm secretin được dùng để chẩn đoán phân biệt hội chứng Zollinger-Ellison với tình trạng loét dạ dày, tá tràng.
• Test kích thích gastrin sau tiêm secretin được dùng đối với các bệnh nhân nghi ngờ mắc hội chứng Zollinger-Ellison.
• Test kích thích gastrin sau truyền tĩnh mạch canxi được sử dụng cho bệnh nhân có test kích thích tiết secrenin âm tính, tăng tiết acid dịch vị và vẫn nghi ngờ bệnh nhân mắc hội chứng Zollinger-Ellison.

Nồng độ hormon này bất thường sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tiêu hóa vì vậy khi hệ thống tiêu hóa của bạn xuất hiện vấn đề cần phải đến ngay với các cơ sở y tế để tiến hành thăm khám tìm hiểu nguyên nhân như vậy mới có thể đưa ra phương pháp điều trị thích hợp nhất.

Nguồn tham khảo: wikipedia.org, hormone.org, sciencedirect.com