घ्रेलिन

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घ्रेलिन (IPA: /ˈɡrɛlɪn/; या लेनोमोरेलिन, INN) एक हार्मोन है जो मुख्य रूप से जठरांत्र संबंधी मार्ग (gastrointestinal tract), विशेष रूप से पेट की एंटरोएंडोक्राइन कोशिकाओं (enteroendocrine cells) द्वारा निर्मित होता है,[1][2] और इसे "भूख का हार्मोन" (hunger hormone) भी कहा जाता है क्योंकि यह खाने की इच्छा को बढ़ाता है।[2] रक्त में घ्रेलिन का स्तर भोजन से पहले, जब भूख लगी होती है, सबसे अधिक होता है और भोजन के बाद निचले स्तर पर आ जाता है।[2][3] घ्रेलिन गैस्ट्रिक गतिशीलता (motility) को बढ़ाकर और जठर रस (gastric acid) के स्राव (secretion) को उत्तेजित करके भोजन के सेवन की तैयारी में मदद कर सकता है।[2]

घ्रेलिन अग्र पीयूष ग्रंथि (anterior pituitary gland) और हाइपोथैलेमिक आर्कुएट न्यूक्लियस (arcuate nucleus) में कोशिकाओं को सक्रिय करता है,[2][4] जिसमें न्यूरोपेप्टाइड Y न्यूरॉन्स शामिल हैं जो भूख को शुरू करते हैं।[2][5] घ्रेलिन उन मस्तिष्क संरचनाओं को उत्तेजित करता है जिनमें एक विशिष्ट रिसेप्टर होता है – ग्रोथ हार्मोन सेक्रेटगॉग रिसेप्टर 1A (GHSR-1A)।[2][6] घ्रेलिन इनाम संज्ञान (reward cognition),[7] सीखने और स्मृति, नींद-जागने के चक्र, स्वाद संवेदना, इनाम व्यवहार, और ग्लूकोज चयापचय के विनियमन में भी भाग लेता है।[2][8][9]

इतिहास और नाम

घ्रेलिन की खोज घ्रेलिन रिसेप्टर (जिसे ग्रोथ हार्मोन सेक्रेटगॉग टाइप 1A रिसेप्टर या GHS-R कहा जाता है) के 1999 में निर्धारित होने के बाद हुई थी।[2] हार्मोन का नाम growth hormone-releasing peptide (ग्रोथ हार्मोन-रिलीजिंग पेप्टाइड) के रूप में इसकी भूमिका पर आधारित है, जिसमें आदि-हिंद-यूरोपीय मूल gʰre- का संदर्भ है, जिसका अर्थ है "बढ़ना"।[2]

जीन, ट्रांसक्रिप्शन उत्पाद और संरचना

Preproghrelin (हरा और नीला) और घ्रेलिन (हरा)

GHRL जीन mRNA का उत्पादन करता है जिसमें चार एक्सॉन (exons) होते हैं। पांच उत्पाद उत्पन्न होते हैं: पहला 117-अमीनो एसिड वाला प्रीप्रोग्रेलिन (preproghrelin) है। यह प्रोमोटिलिन के समरूप है; दोनों मोटिलिन परिवार के सदस्य हैं। इसे प्रोग्रेलिन (proghrelin) बनाने के लिए क्लीव किया जाता है, जिसे फिर एक गैर-एसाइलेटेड 28-अमीनो एसिड घ्रेलिन और एक एसाइलेटेड C-घ्रेलिन बनाने के लिए क्लीव किया जाता है। ओबेस्टेटिन (Obestatin) को C-घ्रेलिन से क्लीव किया हुआ माना जाता है।[10]

घ्रेलिन केवल तब सक्रिय होता है जब कैप्रिलिक (ऑक्टानोइक) एसिड को एंजाइम घ्रेलिन O-एसाइलट्रांसफेरेज़ (GOAT) द्वारा प्रोटीनलिपिड बनाने के लिए 3-स्थिति पर सेरीन से पोस्ट-ट्रांसलेशनल रूप से जोड़ा जाता है। यह पेट और अग्न्याशय (pancreas) में घ्रेलिन कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली पर स्थित होता है।[11] गैर-ऑक्टानोयलेटेड रूप डेसैसिल घ्रेलिन है। यह GHS-R रिसेप्टर को सक्रिय नहीं करता है लेकिन इसके अन्य प्रभाव होते हैं: हृदय संबंधी,[12] एंटी-घ्रेलिन,[13] भूख उत्तेजना,[14] और हेपेटिक ग्लूकोज उत्पादन का निषेध।[15] ऑक्टानोयल के अलावा अन्य साइड-चेन भी देखे गए हैं: ये भी घ्रेलिन रिसेप्टर को ट्रिगर कर सकते हैं।[16] विशेष रूप से, डेकानोयल घ्रेलिन चूहों में परिसंचारी घ्रेलिन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पाया गया है, लेकिन 2011 तक मनुष्यों में इसकी उपस्थिति स्थापित नहीं हुई है।[17]

घ्रेलिन कोशिकाएं

वैकल्पिक नाम

घ्रेलिन कोशिका को A-लाइक सेल (अग्न्याशय), X-सेल (अज्ञात कार्य के लिए), X/A-लाइक सेल (चूहे), एप्सिलॉन सेल (अग्न्याशय), P/D सब 1 सेल (मनुष्य) और Gr सेल (घ्रेलिन कोशिका के लिए संक्षिप्त नाम) के रूप में भी जाना जाता है।[18]

स्थान

घ्रेलिन कोशिकाएं मुख्य रूप से पेट[19] और ग्रहणी (duodenum) में पाई जाती हैं, लेकिन जेजुनम, फेफड़े, अग्नाशयी आइलेट्स,[20] गोनाड्स, अधिवृक्क प्रांतस्था (adrenal cortex), प्लेसेंटा और गुर्दे में भी पाई जाती हैं। यह भी दिखाया गया है कि घ्रेलिन का उत्पादन स्थानीय रूप से मस्तिष्क में होता है।[21] इसके अतिरिक्त, शोध से पता चलता है कि घ्रेलिन का उत्पादन मायोकार्डियम में हो सकता है और हृदय के भीतर 'ऑटोक्राइन/पैराक्राइन' जैसा प्रभाव हो सकता है।[22]

घ्रेलिन कोशिकाएं ऑक्सिन्टिक ग्रंथियों (20% कोशिकाएं),[23] पाइलोरिक ग्रंथियों और छोटी आंत में भी पाई जाती हैं।

विशेषताएं

ये कणिकाओं (granules) वाली अंडाकार कोशिकाएं हैं।[24] इनमें गैस्ट्रिन रिसेप्टर होते हैं।[25] कुछ नेस्फैटिन-1 (nesfatin-1) का उत्पादन करती हैं।[26] घ्रेलिन कोशिकाएं अग्न्याशय में अंतिम रूप से विभेदित नहीं होती हैं: वे पूर्वज कोशिकाएं (progenitor cells) हैं जो वहां A-कोशिकाओं, PP कोशिकाओं और बीटा-कोशिकाओं को जन्म दे सकती हैं।[27]

कार्य और क्रिया की विधि

घ्रेलिन ऊर्जा होमियोस्टैसिस (energy homeostasis) की जटिल प्रक्रिया को विनियमित करने में एक भागीदार है जो ऊर्जा इनपुट - भूख संकेतों को समायोजित करके - और ऊर्जा आउटपुट - ATP उत्पादन, वसा भंडारण, ग्लाइकोजन भंडारण और अल्पकालिक गर्मी के नुकसान के लिए जाने वाली ऊर्जा के अनुपात को समायोजित करके - दोनों को नियंत्रित करता है। इन प्रक्रियाओं का शुद्ध परिणाम शरीर के वजन में परिलक्षित होता है, और यह चयापचय संकेतों और जरूरतों के आधार पर निरंतर निगरानी और समायोजन के अधीन है। किसी भी समय, यह संतुलन या असंतुलन में हो सकता है। गैस्ट्रिक-मस्तिष्क संचार ऊर्जा होमियोस्टैसिस का एक अनिवार्य हिस्सा है, और कई संचार मार्ग संभावित हैं, जिसमें घ्रेलिन, नेस्फैटिन और एंडोकैनाबिनोइड गैस्ट्रिक प्रणालियों के बीच बातचीत को मध्यस्थ करने वाला गैस्ट्रिक इंट्रासेल्युलर mTOR/S6K1 मार्ग शामिल है,[28] और एफरेंट और एफरेंट वेगस संकेत दोनों शामिल हैं।

घ्रेलिन और सिंथेटिक घ्रेलिन मिमेटिक्स (ग्रोथ हार्मोन सेक्रेटगॉग) आर्कुएट न्यूक्लियस[4] में रिसेप्टर्स को ट्रिगर करके शरीर के वजन और वसा द्रव्यमान को बढ़ाते हैं,[29][30][31] जिसमें न्यूरोपेप्टाइड Y (NPY) और एगुटी-संबंधित प्रोटीन (AgRP) न्यूरॉन्स शामिल हैं।[32][5] इन न्यूरॉन्स की घ्रेलिन-प्रतिक्रियाशीलता लेप्टिन और इंसुलिन दोनों के प्रति संवेदनशील है।[33] घ्रेलिन गैस्ट्रिक वेगस एफरेंट की संवेदनशीलता को कम करता है, इसलिए वे गैस्ट्रिक फैलाव के प्रति कम संवेदनशील होते हैं।[34]

ऊर्जा होमियोस्टैसिस में अपने कार्य के अलावा, घ्रेलिन वेंट्रल टेगमेंटल एरिया (ventral tegmental area) के इनपुट में और मेसोलिम्बिक मार्ग (mesolimbic pathway) में कोलिनेर्जिक-डोपामाइनर्जिक इनाम लिंक को भी सक्रिय करता है,[35] एक सर्किट जो प्राकृतिक पुरस्कारों के सुखद और सुदृढ़ीकरण पहलुओं को संप्रेषित करता है,[8] जैसे कि भोजन और इथेनॉल जैसी नशे की लत वाली दवाएं।[33][36][37] घ्रेलिन रिसेप्टर्स इस सर्किट में न्यूरॉन्स पर स्थित होते हैं।[8][7] हाइपोथैलेमिक घ्रेलिन सिग्नलिंग शराब[38] और स्वादिष्ट/इनाम देने वाले खाद्य पदार्थों से इनाम के लिए आवश्यक है।[39][40]

घ्रेलिन को भूख और खाने के व्यवहार को प्रेरित करने से जोड़ा गया है। परिसंचारी घ्रेलिन का स्तर भोजन से ठीक पहले सबसे अधिक और बाद में सबसे कम होता है।[41][42] मनुष्यों और चूहों दोनों में घ्रेलिन के इंजेक्शन को खुराक पर निर्भर तरीके से भोजन के सेवन को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है।[43] इसलिए जितना अधिक घ्रेलिन इंजेक्ट किया जाता है, उतना ही अधिक भोजन का सेवन किया जाता है। हालांकि, घ्रेलिन भोजन का आकार नहीं बढ़ाता है, केवल भोजन की संख्या बढ़ाता है।[44] घ्रेलिन इंजेक्शन जानवर की भोजन खोजने की प्रेरणा को भी बढ़ाते हैं, जिसमें सूंघना, भोजन की तलाश करना और भोजन जमा करना शामिल है। शरीर का वजन ऊर्जा संतुलन के माध्यम से विनियमित होता है, जो लंबे समय तक ली गई ऊर्जा बनाम खर्च की गई ऊर्जा की मात्रा है। अध्ययनों से पता चला है कि घ्रेलिन का स्तर वजन के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है। यह डेटा बताता है कि घ्रेलिन एक एडिपोसिटी (adiposity) संकेत के रूप में कार्य करता है, जो शरीर के ऊर्जा भंडार और मस्तिष्क के बीच एक संदेशवाहक है।[45]

घ्रेलिन का उत्पादन जानवरों के कुछ समूहों द्वारा नहीं किया जाता है। सरीसृपों में, सांपों, गिरगिट और टोडहेड अगामा ने या तो घ्रेलिन का उत्पादन करने वाले जीन खो दिए हैं या जीन इतना उत्परिवर्तित हो गया है कि यह अब प्रोटीन हार्मोन को जन्म नहीं दे सकता है। घ्रेलिन सिग्नलिंग में शामिल MBOAT4 के लिए एक दूसरा जीन भी अनुपस्थित है। ये जानवर बिना खाए लंबे समय तक रह सकते हैं और आमतौर पर उनके भोजन के बीच हफ्तों, महीनों या वर्षों का अंतर होता है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह जीन हानि विकासवादी रूप से अलग जानवरों के समूहों में स्वतंत्र रूप से कई बार हुई है। घ्रेलिन और MBOAT4 की कमी उस तरीके के लिए प्रासंगिक हो सकती है जिससे ये सरीसृप महीनों या वर्षों तक कम ऊर्जा मांग पर जीवित रह सकते हैं। उनके वसा भंडार का उपयोग निम्न स्तर पर किया जाता है। इन जानवरों में माइटोकॉन्ड्रियल कार्य के पहलुओं के लिए जीन में कई उत्परिवर्तनों की उपस्थिति भी उनकी कम ऊर्जा मांग में शामिल हो सकती है।[46]

रक्त स्तर

रक्त स्तर pmol/L या fmol/mL की सीमा में होते हैं। सक्रिय और कुल घ्रेलिन (ghrelin) दोनों को मापा जा सकता है।[47] परिसंचारी घ्रेलिन सांद्रता खाने से पहले बढ़ती है और बाद में गिर जाती है,[41] जो लिपिड की तुलना में प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के प्रति अधिक मजबूती से प्रतिक्रिया करती है।[17] एक विशिष्ट मानव में एक विशेष रेडियोइम्यूनोएसे (radioimmunoassay) के साथ मापी गई प्लाज्मा घ्रेलिन-जैसी इम्यूनोरेएक्टिविटी सांद्रता 166.0 + 10.1 fmol/mL है। सीरम घ्रेलिन सांद्रता उम्र के साथ बढ़ने की प्रवृत्ति रखती है और पूरे दिन बदलती रहती है, जिसके मान सोते समय चरम पर होते हैं।[48]

घ्रेलिन रिसेप्टर

घ्रेलिन रिसेप्टर GHS-R1a (ग्रोथ हार्मोन सेक्रेटगॉग रिसेप्टर का एक स्प्लिस-वेरिएंट, जिसमें GHS-R1b स्प्लिस निष्क्रिय होता है) घ्रेलिन के विभिन्न प्रकार के जैविक प्रभावों को मध्यस्थ करने में शामिल है, जिसमें शामिल हैं: ग्रोथ हार्मोन रिलीज का उत्तेजन, भूख में वृद्धि, ग्लूकोज और लिपिड चयापचय का मॉड्यूलेशन, जठरांत्र संबंधी गतिशीलता और स्राव का विनियमन, न्यूरोनल और हृदय कोशिकाओं की सुरक्षा, और प्रतिरक्षा कार्य का विनियमन।[49] ये हाइपोथैलेमस और पिट्यूटरी में, वेगस तंत्रिका पर (एफरेंट सेल बॉडीज और एफरेंट तंत्रिका अंत दोनों पर) और पूरे जठरांत्र संबंधी मार्ग में उच्च घनत्व में मौजूद होते हैं।[11][34]

क्रिया के स्थान

ग्लूकोज चयापचय

संपूर्ण घ्रेलिन प्रणाली (dAG, AG, GHS-R और GOAT) में ग्लूको-नियामक क्रिया होती है।[50]

नींद

प्रारंभिक शोध इंगित करता है कि घ्रेलिन सर्कैडियन रिदम (दैनिक लय) के विनियमन में भाग लेता है।[2] एक समीक्षा में यह मजबूत सबूत मिलने की सूचना दी गई है कि नींद की कमी घ्रेलिन या लेप्टिन के स्तर, या ऊर्जा व्यय को प्रभावित करती है।[51]

प्रजनन प्रणाली

घ्रेलिन का गोनाडोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन (GnRH) स्राव पर निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। यह प्रजनन क्षमता में कमी का कारण बन सकता है।[52]

भ्रूण और नवजात

घ्रेलिन का उत्पादन भ्रूण के फेफड़ों द्वारा जल्दी शुरू हो जाता है और यह फेफड़ों के विकास को बढ़ावा देता है।[53] नाल (umbilical cord) के रक्त में घ्रेलिन का स्तर घ्रेलिन सांद्रता और जन्म के वजन के बीच संबंध दर्शाता है।[47]

हृदय प्रणाली

घ्रेलिन एक कार्डियो-प्रोटेक्टिव पेप्टाइड के रूप में कार्य करता है, जो एक सूजन-रोधी (anti-inflammatory) एजेंट है, एंजियोजेनेसिस को बढ़ावा देता है, अतालता (arrhythmia) को रोकता है, और हृदय गति रुकने (heart failure) की स्थिति में सुधार करता है।[54]

प्रतिरक्षा प्रणाली

घ्रेलिन की एक विविध इम्यूनोरेगुलेटरी भूमिका है जो IL-4 और 10 जैसे सूजन-रोधी साइटोकिन्स के साथ-साथ TGF-β के रिलीज को मध्यस्थ करती है, जबकि विभिन्न इम्यूनोलॉजिकल रूप से सक्षम कोशिकाओं से *इन विट्रो* और *इन विवो* में TNF-α, INF-γ, और IL-1β जैसे प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स को कम करती है।[55] इसके अतिरिक्त, घ्रेलिन और इसका अंतर्जात रिसेप्टर, GHSR1a, GOAT के साथ प्राथमिक प्रतिरक्षा ऊतकों जैसे प्लीहा (spleen) और थाइमस में व्यक्त होते हैं, जहाँ इसकी भूमिका चयापचय स्थिति और सूजन के बीच बातचीत को नियंत्रित करने और ऊर्जा संतुलन होमियोस्टैसिस को मध्यस्थ करने की होती है।[56]

तनाव/ हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-एड्रेनल (HPA) अक्ष

GHSR1A, घ्रेलिन का अंतर्जात रिसेप्टर, हाइपोथैलेमस के भीतर आर्कुएट न्यूक्लियस सहित व्यक्त होता है, लेकिन पैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस (PVN) में नहीं, जहाँ घ्रेलिन को पड़ोसी कॉर्टिकोट्रोपिन रिलीजिंग हार्मोन (CRH) न्यूरॉन्स के माध्यम से HPA अक्ष के कार्य को अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करते हुए पाया गया है।[57] घ्रेलिन कोर्टिसोल और एड्रेनोकोर्टिकोट्रोपिक हार्मोन (ACTH) स्राव को कैसे प्रभावित करता है और कोर्टिसोल और ACTH स्तर घ्रेलिन को कैसे प्रभावित करते हैं, इस पर अध्ययन असंगत हैं क्योंकि *इन-विवो* अध्ययनों के भीतर विभिन्न मनोवैज्ञानिक और शारीरिक तनावों ने असंख्य परिणाम उत्पन्न किए हैं क्योंकि अंतर्निहित तंत्र अभी तक अच्छी तरह से नहीं समझे गए हैं।[58]

रोग में भूमिका

गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी

गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी न केवल भोजन के लिए पेट की क्षमता को कम करती है, बल्कि आहार के माध्यम से वजन कम करने वाले लोगों की तुलना में घ्रेलिन के स्तर को भी कम करती है।[59][60] अध्ययनों ने यह स्पष्ट नहीं किया है कि वजन कम होने के स्थिर होने के बाद गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी कराने वाले लोगों में घ्रेलिन का स्तर सामान्य हो जाता है या नहीं।[61] वर्टिकल-स्लीव गैस्ट्रेक्टॉमी से जुड़ी गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी लंबे समय में प्लाज्मा घ्रेलिन स्तर को लगभग 60% तक कम कर देती है।[62]

एनोरेक्सिया और मोटापा

मोटे व्यक्तियों के प्लाज्मा में घ्रेलिन का स्तर दुबले व्यक्तियों की तुलना में कम होता है,[59][63] जो यह सुझाव देता है कि घ्रेलिन मोटापे में योगदान नहीं देता है, सिवाय प्राडर-विली सिंड्रोम-प्रेरित मोटापे के मामलों के, जहाँ उच्च घ्रेलिन स्तर बढ़े हुए भोजन सेवन से संबंधित हैं।[64][65] एनोरेक्सिया नर्वोसा से पीड़ित लोगों में प्लाज्मा में घ्रेलिन का स्तर उच्च होता है[66] जो कि स्वाभाविक रूप से पतले और सामान्य वजन वाले नियंत्रणों दोनों की तुलना में अधिक है।[67][68] स्वस्थ व्यक्तियों में, परिसंचारी घ्रेलिन का स्तर दिन के समय आधी रात से भोर तक बढ़ता है। हालाँकि, मोटे और स्वस्थ पुरुषों की तुलना करने वाले एक अध्ययन में पाया गया कि मोटे लोगों में घ्रेलिन की यह रात्रि वृद्धि अनुपस्थित थी, जो मोटे पुरुषों में सर्कैडियन पैटर्न में परिवर्तन का सुझाव देती है।[69] कैंसर-प्रेरित कैशेक्सिया (cachexia) वाले लोगों में घ्रेलिन का स्तर उच्च होता है।[70] कैंसर से जुड़े कैशेक्सिया के प्रबंधन में घ्रेलिन के उपयोग के पक्ष या विपक्ष में निष्कर्ष निकालने के लिए अपर्याप्त सबूत हैं।[71]

हृदय प्रणाली पर प्रभाव

घ्रेलिन के हृदय प्रणाली पर सुरक्षात्मक प्रभाव होने का सिद्धांत दिया गया है। अध्ययनों से पता चला है कि मायोकार्डियल इन्फार्क्शन (MI) के माउस मॉडल में, जिनमें घ्रेलिन को नॉक-आउट किया गया था, जिन विषयों में कोई अंतर्जात घ्रेलिन उत्पादन नहीं था, उनकी मृत्यु दर में काफी वृद्धि हुई थी, साथ ही वाइल्ड-टाइप विषयों की तुलना में कार्डियक सहानुभूति गतिविधि और सिस्टोलिक कार्य के संदर्भ में खराब मेट्रिक्स थे।[54] एक्सोजेनस घ्रेलिन को क्रोनिक हार्ट फेल्योर के कृंतक मॉडल में हृदय कार्य में सुधार करने[54] और पोस्ट-MI चूहों में वेंट्रिकुलर रीमॉडलिंग में सुधार करने के लिए दिखाया गया है।[22]

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

  • Human Appetite-regulating hormone
  • Mouse Appetite-regulating hormone

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Ghrelin" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Ghrelin यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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