Somatostatiini eritys ja tauriini

 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6137267



http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2994409/
Pancreatic β-cells release insulin via an electrogenic response triggered by an increase in plasma glucose concentrations. The critical plasma glucose concentration has been determined to be ~3 mM, at which time both insulin and GABA are released from pancreatic β-cells. Taurine, a β-sulfonic acid, may be transported into cells to balance osmotic pressure.
 The taurine transporter (TauT) has been described in pancreatic tissue, but the function of taurine in insulin release has not been established. Uptake of taurine by pancreatic β-cells may alter membrane potential and have an effect on ion currents. If taurine uptake does alter β-cell current, it might have an effect on exocytosis of cytoplasmic vesicle. We wished to test the effect of taurine on regulating release of insulin from the pancreatic β-cell.

Results

In both cell lines, 1 mM glucose had no effect on insulin levels and served as a control. Cells starved of glucose had a significant reduction (p<0 .001="" 1="" 3="" a="" all="" alone.="" also="" as="" but="" cells.="" cells="" compared="" control="" controls="" either="" expected="" glucose="" higher="" in="" insulin="" interestingly="" level="" lower="" mm="" no="" of="" or="" other="" p="" plus="" present.="" resulted="" showed="" significantly="" similar="" statistically="" taurine="" than="" that="" the="" this="" to="" treated="" treatment="" treatments.="" was="" when="" with="">

Conclusions

Taurine administration can alter the electrogenic response in β-cell lines, leading to a change in calcium homeostasis and a subsequent decrease in intracellular insulin levels. The consequence of these actions could represent a method of increasing plasma insulin levels leading to a decrease in plasma glucose levels.

Background

The endocrine pancreas is regulated by neurotransmitters, including the use of glutamate and GABA to regulate insulin and glucagon release as well as somatostatin to regulate both α- and β-cell activities. For insulin release, a rise in extracellular glucose to ~3 mM initiates co-release of insulin and GABA [1]. The elevated glucose likely stimulates the release of insulin and GABA from the synapse-like microvesicles (SLMV) through changes in ion currents in β-cells [2,3]. While the insulin is free to move to the circulatory system through the interstitial fluid, GABA binds to GABA_A receptors on αcells, causing the hyperpolarization of the α-cells, and inhibiting release of glucagon. Glutamate released from α-cells binds to GluR4 receptors on δ-cells, increasing the release of SST [4]. SST binds either to the SSTR2 receptor on the α-cell or the SSTR1 and/or SSTR5 receptor on the β-cell. SSTR2 activation maintains the GABA-initiated inhibition of glucagon from α-cells, while the SSTR1/5 receptors are responsible for inhibiting insulin release [5].

Taurine (2-aminoethanesulfonic acid) is a sulfur-containing amino acid and is developmentally high in neonates, especially in the brain, and the levels decline to reach stable adult concentrations that are second to those of glutamate in the brain. In the adult, taurine is responsible for maintaining intracellular osmotic balance in a variety of cells examined [6-8]. In the non-obese diabetic mouse model, taurine alters islet development [9]. Previous work done in our laboratory demonstrate that taurine administration during early development in the mouse causes an increase in the number and size of pancreatic islets, without affecting the exocrine portion of the organ [10]. Further, resting plasma glucose levels in these mice were significantly lower than in age-matched controls (manuscript in preparation). When we examined the relative immunoreactivity of insulin, glucagon, and somatostatin in the pancreas of these mice, we found a significant increase in the levels of all three islet markers.

To determine the level at which taurine may interact with the pancreatic β-cells, we set out to test our hypothesis that taurine influences insulin release through its electrogenic transport into the cell. We used immunohistochemistry to address relative intracellular levels of insulin in Hit-T15 (pancreatic β-cell line) and Rin-m (insulinoma) cells.

Miten sappihapot erittyvät kirroosissa ( tietoa 1977 vuodelta)

LÄHDE: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/848242

Acta Hepatogastroenterol (Stuttg). 1977 Feb;24(1):15-9.

Bile salts secretion in cirrhosis. Correia JP, Areias E, Meneses L, Tiago E.

Tiivistelmä,  Abstract

 Tässä tutkimuksessa katsottiin 10 terveeltä ja 16 kirroottiselta ( alkoholi syynä kirroosiin) henkilöltä sappihappojen eritys 60 min.  sekretiini-injektion jålkeen.  Mitattiin totaalisappihapot  eräällä entsymaattisella menetelmällä ja yksittäiset sappihapot erotettiin kromatografisesti.  pitoisuus oli suurempi terveillä, vaikka ero ei ollut merkitsevää luokkaa.  Kuitenkin  ensimmäisten 20 minuutin aikana useimmilla terveillä oli  erittyvien sappihappojen pitoisuus suurempi kuin  kirroottisilla. molemmissa ryhmissä oli  tri-OH happojen suhde di-OH- happoihin  samanlainen. Glysiiniin tai tauriiniin konjugoituneitten sappisuolojen   välinen suhde  oli terveillä suurempi ja  vapaitten sappisuolojen   suhde  konjugoituneisiin sappisuoloihin  oli kirroottisilla suurempi. Mitä matalampi oli  totaalisappihappojen pitoisuus heti Sekretiinin jälkeen, sitä suurempi osuus oli tauriinikonjugaatteja ja vapaita sappisuoloja, mitkä saattavat olla tärkeitä tekijöitä ruoansulatus- ja absorbotumisvaikeuksissa, joita  alkoholikirroosissa esiintyy. 

The bile salts secretion was studied in ten normal subjects and sixteen patients with alcoholic cirrhosis, in a basal period and during 60 minutes after Secretin injection. Total bile salts were measured by a modification of the enzymatic method of Iwata and Yamasaki and the individual bile salts were separated by silica gel thin-layer chromatography. During the 60 minutes after Secretin the mean concentration was 2.88 +/- 2.58 muM/ml in normals and 1.96 +/- 1.25 muM/ml in cirrhotics. The difference is not significant. During the first 20 minutes however the concentration was higher than 3 muM/ml in 8 out of 10 normals and lower than 2 muM/ml in 10 out 16 cirrhotics. The ratios of tri-to dihydroxy bile salts was similar in both groups. The ratios between bile salts conjugated with glycine and with taurine was higher in normals, and the ratio between free to conjugated bile salts was higher in cirrhotics. The lower concentration of total bile salts immediatly after Secretin, the higher proportion of taurin conjugates and of free bile salts could be important factors in the difficulties of fact digestion and absorption frequently found in patients with alcoholic cirrhosis.

PMID:

848242

[PubMed - indexed for MEDLINE]

Tauriini, Asetylkoliiniesteraasi(AChE) ja koliini-asetyylitransferaasi (ChAT)

J Biomed Sci. 2014 May 24;21:51. doi: 10.1186/1423-0127-21-51. 

Taurine improves the spatial learning and memory ability impaired by sub-chronic manganese exposure.

Lu CL, Tang S, Meng ZJ, He YY, Song LY, Liu YP, Ma N, Li XY¹, Guo SC.

Tiivistelmä ,Abstract

 TAUSTA:  Liiallinen mangaanialtistus (Mn)   aiheuttaa kognitiivisiä vajeita. Moni näyttö  osoittaa, että  tauriini voi parantaa kognitiivista heikentymistä, mitä monesta neurotoksiinista johtuu.  Mutta vielä vaatii lisäselvittämistä, mikä tauriinin rooli on  mangaanin (Mn)  aiheuttamissa oppimisen ja muistin vaurioissa  Tässä tutkimuksesa koetetaan osoittaa tauriinin edut  oppimis-ja muistihäiriön parantamisessa mangaanialtistetussa koe-eläimessä.

BACKGROUND: Excessive manganese exposure induced cognitive deficit. Several lines of evidence have demonstrated that taurine improves cognitive impairment induced by numerous neurotoxins. However, the role of taurine on manganese-induced damages in learning and memory is still elusive. This goal of this study was to investigate the beneficial effect of taurine on learning and memory capacity impairment by manganese exposure in an animal model.

•  TULOKSET : Koe-eläimiä  testattiin  Morris Water Maize testillä    mangaanialtistuksen jälkeen  ja sekä  samanaikasen tauriinin  annon + mangaanialtistuksen jälkeen.  Mangaanin veripitoisuus ei kuitenkaan vaikuttunut tauriinin annosta. Mangaanialtistus johti merkitsevään  asetylkolinesteraasiaktiivisuuden (AChE)  lisääntymään ja koliiniasetyltransferaasin (ChAT)  aktiivisuuden vähenemään, mikä  osittain palautui  tauriinilisästä. Lisäksi tutkijat  tunnistivat proteomianalyysissä 2D geelielektroforeesilla ja massa spektrometrillä   9 hippokampi proteiinia, jotka  ilmenivät eri tavalla  niillä koe-eläimiltä, joita oli käsitelty mangaanilla ja niillä jotka saivat lisäksi tauriinia. Niistä proteiineista suurin osa toimii  energia-aineenvaihdunnassa, oksidatiivisessa stressisä, tulehduksessa ja neuronisynapsissa.

RESULTS:The escape latency in the Morris Water Maze test was significantly longer in the rats injected with manganese than that in the rats received both taurine and manganese. Similarly, the probe trial showed that the annulus crossings were significantly greater in the taurine plus manganese treated rats than those in the manganese-treated rats. However, the blood level of manganese was not altered by the taurine treatment. Interestingly, the exposure of manganese led to a significant increase in the acetylcholinesterase activity and an evidently decrease in the choline acetyltransferase activity, which were partially restored by the addition of taurine. Additionally, we identified 9 differentially expressed proteins between the rat hippocampus treated by manganese and the control or the manganese plus taurine in the proteomic analysis using the 2-dimensional gel electrophoresis followed by the tandem mass spectrometry (MS/MS). Most of these proteins play a role in energy metabolism, oxidative stress, inflammation, and neuron synapse.

• Yhteenveto: Tauriini palauttaa AChE ja ChAT entsyymiaktiivisuuksia, jotka ovat kriittisiä asetylkoliinin säätelylle. Tutkijat identifioivat seitsemän spesifisesti mangaanin indusoimaa  proteiinia ja kaksi tauriinin indusoimaa proteiinia hippokampista.  Tulokset  tukevat sitä käsitystä, että tauriini kohentaa oppimis- ja muistikykyä niillä, joilla syynä on  ollut   altistuminen liika mangaanille.

CONCLUSIONS: In summary, taurine restores the activity of AChE and ChAT, which are critical for the regulation of acetylcholine. We have identified seven differentially expressed proteins specifically induced by manganese and two proteins induced by taurine from the rat hippocampus. Our results support that taurine improves the impaired learning and memory ability caused by excessive exposure of manganese.

 Kuva kahden hermosolun, neuronin, välisestä synapsista, jossa  välittäjäaineena toimii AK, asetyylikoliini ( ACh) , Ak neuronijärjestelmä on  kuin  "resiina joka  tarkistaa raiteet", siis pitää hermojärjestelmää  funktiokykyisenä verkostona, eräänlainen  clearing funktio, varsinkin kun ihminen toimii jotakin tahdonalaista käytännössä. 

  Gene ACHE, Acheylcholinesterase,  ISBT011 Blood group  Cartwright, YT (7q22.1)

Tauriini, glysiini ja beta-alaniini glysiinireseptorien ligandit

On paradigma, että inhibitorinen  neuronaalinen järjestelmä GABAergisyys  vallitsee aivojen puolella ja vastaavasti Glysiiniergisyys  selkäytimen puollela. Tässä tulee sitten pohtineeksi, missä ja miten tämä dominanssi vaihtuu toisekseen keskushermostossa.

Tänään löytyi asiasta väitöskirjaa. .

Susanne Jonsson. 
Glycine receptors in the central nervous system- development, distribution and relation to actions of alcohol.
ISBN 978-91- 628- 8589-2
https://gupea.ub.gu.se/handle/2077/29707
Asia jonka valossa aivoston reseptorijärjestelmää tässä katsotaan, on  aivojen antaman palkkiojärjestelmän välittäjäaineen  dopamiinin säätely  neuroniketjujen  avulla.  Etanolivaikutus on tässä otettu  erityistarkasteluun asian luotaimena. 

Yleenä asiaan ( aivojen palkkiojärjestelmään)  on kytketty  mesolimbiset neuroniloopit ja hermonvälittäjäaineet eri reseptoreineen maintsematta tarkemmin glysiinireseptorin osuutta, mutta tässä alkaa selvitä mikä rooli sillä on  interneuronilinkeissä ja moduloivina  reseptoreina .dopamiinipitoisuuksien  jatkuvassa säätelyssä, itse asiassa hienosäädössä.

Samalla  voidaan  huomata glysiinireseptoreita GlyR  sijaitsevan myös aivojen alueella runsaasti. 
Glysiinireseptorin  spesifiset   ligandit ovat glysiini, tauriini ja beta-alaniini, kuten  tiedetään.

Glysiinireseptorirakenne koostuu alfa ja beta alayksiköistä, joissa alfa-alayksiköitä voi olla 1-5 erilaista kun taas beta-alayksikkö on yksi ja  sama.
Tästä voi kombinoitua erilaisia reseptoreita, heteromeerejä ja homomeerisiä.
Niillä on eroa ligandien vaikuttavuuden suhteen. Myös synapsitasossa niillä on aktivoituessa hieman erilainen lokalisaatio ja funktio.
Kehityksen aikana tapahtuu vaihde  homomeerisimmistä reseptoreista heteromeerisempiin ja  aivon  eri osien  erilaiset kehitystasot heijastavat tätä  erilaisuutta  reseptorirakenteessa.

Esim.  TAURIINI on vain osittainen  agonisti glysiinireseptorille, joka on   alfa 1-beeta heteromeerinen. eikä pysty pitämään kloridikanavaa avoimena niin tehokkaasti kuin GLYSIINI sellaisissa  reseptoreissa.

Glysiinireseptori, joka on alfa2 homomeeri  on puolestaan  hitaasti aktivoituva, koska sen  glysiiniaffiniteetti on matala.

Etuaivoissa on GLYSIINI-pitoisuudet matalat ja glysiini-immunoreaktiivisia neuronisoluja ja säikeitä  on vähemmän , kuten nukleus accumbensissa.  Mutta TAURIINIA sitä vastoin on runsaasti, tauriinin extrasellulaariset pitoisuudet ovat 4- 5 kertaa korkeammat kuin glysiinin.
Tämä sekä  alfa2- alayksiköiden runsaampi esiintymä   nukleus accumbensissa  viittaa siihen että TAURIINI on endogeeninen ligandi useimmille  nucleus accumbensin  glysiinireseptoreille.
Tauriini on vain osittainen agonisti  alfa-1 alayksikön sisältäville reseptoreille.

Alkoholin käyttö indusoi   lisää  Gly R  alfa1 alayksiköitä ja vähemmän   Gly R alfa2 alayksiköitä. Tämä vaikuttaa putoamista  basaalisessa dopamiinipitoisuudessa ja  saattaa olla se voimanlähde, mikä käynnistää uuden etanoliannoksen  nauttimisen pakon, sillä etanoli  aiheuttaa  reaktion, joka (oman aikansa)  pystyy kohottamaan  hetkellistä dopamiinin pitoisuutta ( siis antaa  hyvän olon tunteen  ja relaksaation  palkkiotunteena).

AIEMMIN on kuvattu Glysiinireseptori mRNA transkriptejä    selkäytimestä, aivorungosta ja  kehityksen  tutkimusten yhteydessä .

•  Tämä väitöskirja on ensimmäinen , joka tutkii erikoisesti  GlyR mRNA ilmenemistä  aivojen palkkiojärjestelmän alueella käyttämällä koe-eläimenä rottaa. 

Gly reseptorin alfaisomeerejä  esiintyy  aikuis-koe-eläimen aivostossa. Prenataali ja neonataali muoto on alfa 2 . Tapahtuu kehityksellinen muutos, vaihde  alfa2 homomeereistä alfa1-beeta heteromeereihin. Keskushermoston nuorinta aluetta kehitysjärjestyksessä on kuitenkin etuaivot, joten siellä  on vielä dominoivana alfa2 alayksikköä.   GlyR Alfa 2 alayksikkö  esiintyy siellä  kaikkein laajimmin. Etuaivojen  ja Nucleus Accumbensin  ehkä kaikkein todennäköisin Glysiinireseptori-heteromeeri on rakennetta alfa2beeta.

Hypothalamus on poikkeus. Siellä on alfa1  runsaampi kuin beeta ja alfa 3 myös runsaampi kuin beeta.  Myös alfahomomeerirakennekin on siellä  tavallinen.

JOHTOPÄÄTÖKSIÄ
ottaen huomioon aiemmat tiedot GLYSIININ ja TAURIININ pitoisuuksista Nucleus Accumbensissa ja niiden interaktioista eri Glysiini Reseptori-isoformien kanssa
 tutkijat  arvelevat, että
TAURIINI on se  endogeeninen  välittäjäaine, joka pitää yllä dopamiinipitoisuuksia aktivoimalla Glysiinireseptoreita Nucleus Accumbensissa.
On vahvaa positiivista korrelaatiota Gly R alfa1 alayksikön ilmenemisellä  Nucleus Accumbensissa ja etanolin käytöllä. Reseptori alayksikö alfa2:n  ilmeneminen on negatiivisessa korrelaatiossa alkoholin käyttöön. 

(Huom: Mesolimbinen dopamiinijärjestelmä:
Dopamiinineuronien kimppu projisoituu   keskiaivojen ventraalisesta tegmentaalisesta alueesta VTA   mediaalista etuaivojuostetta pitkin Nucleus accumbensiin ja olfaktoriseen  bulbukseen ( hajuputkeen, kuten ruotsiksi sanotaan), septumiin, amygdalaan ja hippokampukseen. Tämä VTA ( ventraali tegmanteelialue) - Nucleus Accumbens tie  välittää  positiivista palkkiota.   Negatiivinen palkkionetsintä   on taas pakonomaista ja kontrolloimatonta ja sen  tausta mekanismi ei ole niin yksioikoisesti pääteltävissä.
Eläimillä  9 5- 70 %  accumbens neuroneista on GABA-ergisiä projektioita, loput ovat kolinergisiä ja GABA-.ergisiä interneuroneita . Gly reseptori Nucleus Accumbensissa GABA-neuronissa  pystyy modifioimaan välillisesti   dopamiinin eritystä ja osallistuu etanoliherätteiseen  palkkiojärjestelmään  ja dopamiinilla aktivoituviin vaikutuksiin.
Gly reseptoreita  (GlyR) nucleus  accumbensissa  on todennäköisesti  GABA-ergisessä  neuronissa, joka projisoituu VTA:han
. Kun etanoli inhiboi GABAergistä hermoa ( ja aktivoi siinä oleviä GlyR ),  pääsee asetyylikoliinia vapaututumaan VTA.ssa ( jonne  GABA-erginen  hermo päättyy ja myös  kolinerginen  neuroni aivorungosta  tuo terminaalinsa)   ja siellä  dopamiinierginen neuroni aktivoituu  asetylkoliinista vapauttamaan dopamiinia  nucleus accumbensista ( mielihyväkeskuksesta) . - tuottaen niitä  etsittyjä dopamiinivaikutuksia.

Tässä hienosäädössä merkitsee, jos GLy reseptorien kirjon  laatu ( isoformit)  epätasapainottuu esim kroonisen alkoholin käytön indusoimana.

Omana kommenttina tässä lopuksi voi muistuttaa seuraavaa:
Dopamiinin normaali säätyminen aivostossa kuuluu mm. muistifunktion alueeseen, kognitioon, liikuntaan,  myös kehon  "alitajuiseen hyvänolontunteeseen", nim  ihmisessä  ei pitäisi olla kivun tunnetta,  kun on terve.
Tauriini on pieni aminosulfonihappo, joka on metioniini- ja cysteiiniaminohappojen aineenvaihdunnan eräs lopputuote ja tärkeää on , että sitä voi muodostua  tarvittavat määrät.
Sen muodostumistie on hankalahko aineenvaihdunnallisissa häiriöissä, joihin kuuluu B12 ja foolihapon puutteet, K-vitamiinin aineenvaihdunnan  häiriöt, B2 ja  B6 vitamiinin  puutteet ja tietysti  entsyymienkin vajavuudet  aivan noiden ravintotekijäin lisäksi.
Plasman homocysteiini p Hcy on  eräs hälytysmerkki siitä että tauriinia ei muodostune  normaalilla tavalla, koska välituote  kertyy. Foolihappo, B12 vitamiini, B6 vitamiini ovat tässä tasapainoisen metabolian tiessä  eduksi.
Rikkiaineenvaihdunnan häiriöitä on K-vitamiiniaineenvaihdunnan puolen syistä johtuen. Niitä  tasapainottavia ravintotekijöitä on mm  vihreät vihannekset,  kasvisöljy ja   yleensäkin A, D E ja K vitamiinin tasapainoinen saanti sekä reologisesti  edulliset oltavat, liikunta.  Kalaravinto  varmistaa D-vitamiinin saannin. Liikunta on olennaisen tärkeä.
 Alkoholin kroonisen, entsyymi-induktiivisen käytön välttö voi olla  hyvin tärkeä.

Aivan kuten  typpiaineenvaihdunnalla on hiiliketjupäätetuotteita, niin rikkiaineenvaihdunnan puolelta  tämä typpeä ja rikkiä sisältävä pieni hiiliketju on eräänlainen lopputuote, jota muodostuu joka tapauksessa homocysteiinistä käsin,  vaikka ei kaikkea hyvää rekvisiittaa olisi, mutta sivutiet nonentsymaattiset vaiheet, hypotauriinin kautta vaikuttavat esim reseptorisignaloinnissa päinvastoin kuin tauriinin  ollessa kyseessä ja samalla   rikkiaineenvaihdunnan puolellakaan  ei ole  tasapainoisesti  aktiivia sulfaattia.