Home | About | Contact

Парієтальні клітини: механізм секреції кислот

Original page: http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/stomach/parietal.html

 

Найвідоміший компонент шлункового соку – соляна кислота, секреторний продукт парієтальних або обкладочних клітин. Як відомо, існує практично лінійна залежність між здатністю шлунка продукувати HCl і кількістю парієтальних клітин.

У процесі активізації парієтальні клітини секретують HCl у концентрації приблизно 160 мМ (що дорівнює 0,8 pH). Кислота виділяється у великі канальці, глибокі інвагінації мембрани плазми, які продовжують просвіт шлунка.

У разі стимуляції вивільнення кислоти відбувається разюча зміна в будові мембран парієтальних клітин. Цитоплазматичні тубуловезикулярні мембрани, присутні в клітині у стані спокою у великій кількості, практично зникають за значного збільшення канальцевих мембран. Виявляється, що протонна помпа й канали провідності калію та хлориду спочатку перебувають на внутрішньоклітинних мембранах і транспортуються в канальцеву мембрану безпосередньо перед секрецією кислоти.

Епітелій шлунка природно стійкий до руйнівного впливу шлункової кислоти й інших факторів. Однак надмірне виділення шлункової кислоти є великою проблемою людського та, у меншій мірі, тваринного організму, що зумовлює виникнення гастриту, виразки шлунка та пептинової напасті. Ось чому багато уваги приділяється вивченню парієтальних клітин і механізмів, які вони використовують для вивільнення кислоти, а також розробці лікарських засобів для зменшення інтенсивності виділення кислоти.

Механізм секреції кислоти

Концентрація іонів водню в секреті парієтальної клітини приблизно в 3 мільйони разів вища, ніж у крові, і хлорид секретується залежно від концентрації й електричного градієнта. Таким чином, здатність парієтальної клітини виділяти кислоту залежить від активного транспорту.

Головну роль у секреції кислоти відіграє H+/K+ АТФаза або «протонна помпа», розташована в канальцевій мембрані. Ця АТФаза залежить від магнію та не інгібується уабаїном. Наразі механізм виділення кислоти пояснюють таким чином:

  • За дисоціації води всередині парієтальних клітин утворюються іони водню. Іони гідроксилу, утворені під час цього процесу, швидко об’єднуються із двоокисом вуглецю, формуючи іон бікарбонату; каталізатором такої реакції є карбоангідраза.
  • Бікарбонат виводиться з базолатеральної мембрани в обмін на хлорид. Вихід бікарбонату у кров призводить до незначного підвищення рН крові, відомого як «період нейтралізації». Цей процес підтримує внутрішньоклітинний pH парієтальних клітин.
  • Через канали провідності іони хлориду та калію переносяться у просвіт канальця, а отже, беруть активну участь у секреції кислоти.
  • Завдяки роботі протонної помпи замість іона водню, який під тиском виходить із клітини у просвіт, надходить калій, що ефективно переробляється.
  • Накопичення осмотично активного іону водню в канальці формує осмотичний градієнт у мембрані, що призводить до зовнішньої дифузії води; утворений у результаті шлунковий сік містить 155 мМ HCl і 15 мМ KCl із незначною кількістю NaCl.

Ключовим субстратом у продукуванні шлункової кислоти є CO2, і дифузія CO2 через базальну парієтальну поверхню – це фактор, що обмежує швидкість синтезу кислоти. Цікаво, що цей біохімічний принцип підтвердило дослідження функціонування шлунка алігаторів. Ці рептилії продукують багато шлункової кислоти після поглинання великої туші, яка є важливим прискорювачем перетравлювання кісток. Алігатори мають судинне відгалуження, яке переносить насичену CO2 венозну кров до шлунка, а не повертає безпосередньо до легень, таким чином збільшується обсяг CO2, що дифузує в парієтальні клітини й активізує синтез кислоти.

Контроль секреції кислоти

Read more