L-arjinin ve Agmatinin insan enteroendokrin NCI-H716 hücrelerinde GLP-1 ve PYY salgısı üzerine etkisi: Kalsiyum algılayan reseptörlerin rolü

Abstract

Agmatin, arjinin dekarboksilaz tarafından L-arjininden üretilen doğal bir poliamin olup yiyeceklerde de bol miktarda bulunmaktadır. Yiyecek alımına bağlı olarak enteroendokrin L hücrelerinden salgılanan glukagon benzeri peptit-1 (GLP-1) ve peptit YY (PYY) hormonlarının en önemli etkileri yemek sonrasında insülin salgısını artırarak, kan glukozunu düzenlemeleridir. Bu çalışmada agmatinin ve L-arjininin GLP-1 ve PYY salgısı üzerine etkisini incelemek için insan enteroendokrin L-hücre hattı olan NCI-H716 hücreleri kullanılmış ve hücreler 20 ve 40 mM olacak şekilde agmatin ve L-arjininin iki farklı konsantrasyonu ile 2 saat süreyle inkübe edilerek GLP-1 ile PYY salgıları ölçülmüştür. Ayrıca hücrelere bu maddelerle birlikte hormon salgısında kalsiyum algılayan reseptörlerin (CaSR) rolünü araştırmak amacıyla sırasıyla CaSR'nin negatif ve pozitif allosterik modülatörleri olan NPS 2143 ve R568 ile kombinasyonları uygulanmıştır. Her ne kadar 20 ve 40 mM'lık agmatin ve L-arjinin dozları tek başlarına GLP-1 ve PYY salgısına yol açmasa da NPS 2143 ile birlikte uygulanmaları GLP-1 ve PYY salgısında azalmaya yol açmıştır. Bu sonuç GLP-1 ve PYY salgısında CaSR'nin aracı reseptör olabileceğini düşündürmüştür. NCI-H716 hücrelerinde GLP-1 ve PYY salgısında hücre içi ikinci mesajcıları belirlemeye yönelik çalışmaların sonucunda 40 mM agmatin + NPS 2143 grubunda cAMP seviyesinde düşüş, 40 mM agmatin + R568 grubunda ise cAMP seviyesinde artış görülmüştür. 40 mM L-arjinin ile hücre içi kalsiyum yoğunluğunun arttığı ve NPS 2143 ile birlikte uygulandığında da azaldığı bulunmuştur. CaSR immünreaktivite şiddeti ise gruplar arasında fark göstermemiştir. Sonuç olarak, insan enteroendokrin L-hücre hattı olan NCI-H716 hücrelerinde agmatin ve L-arjininin 20 ve 40 mM'lık dozları belirgin bir hormon salgısına yol açmazken, NPS 2143 uygulamasına bağlı olarak hem hormon hem de cAMP/kalsiyum düzeylerinde değişiklikler meydana geliyor olması GLP-1 ve PYY salgısında CaSR'lerin rolü olduğu fikrini desteklemektedir.

Agmatine is a natural polyamine produced from L-arginine by arginine decarboxylase and is abundant in foods. One of the most significant effects of glucagon like peptide-1 (GLP-1) and peptide YY (PYY) hormones released from enteroendocrine L cells following food intake is their regulation of insulin secretion after meals, which helps in maintaining blood glucose levels. In this study, the effects of agmatine and L-arginine on the secretion of GLP-1 and PYY were investigated using NCI-H716 cells, a human enteroendocrine L cell line. The cells were incubated with different concentrations of agmatine and L-arginine (20 mM and 40 mM) for 2 hours, and the secretion of GLP-1 and PYY was measured. Additionally, negative and positive allosteric modulators of CaSR, NPS 2143 and R568, respectively, were applied in combination with these substances to explore the role of calcium-sensing receptors (CaSR) in hormone secretion. Although 20 and 40 mM doses of agmatine and L-arginine alone did not cause GLP-1 and PYY secretion, their co- administration with NPS 2143 resulted in a decrease in GLP-1 and PYY secretion. This result suggested that CaSR might be a mediator receptor in the secretion of GLP-1 and PYY. In tests to identify intracellular second messengers involved in the release of GLP-1 and PYY from NCI-H716 cells, cAMP levels were shown to drop in the 40 mM agmatine + NPS 2143 group and to increase in the 40 mM agmatine + R568 group. It was found that intracellular calcium density increased with 40 mM L-arginine and decreased when administered with NPS 2143. There was no difference in the levels of CaSR immunoreactivity between the groups. In conclusion, human enteroendocrine L-cell line NCI-H716 cells treated with 20 and 40 mM agmatine and L-arginine do not significantly increase hormone secretion, whereas NPS 2143 administration causes alterations in both hormone and cAMP/calcium levels. In conclusion, 20 and 40 mM doses of agmatine and L-arginine in NCI-H716 cells, which are the human enteroendocrine L-cell line, do not cause a significant hormone secretion, while changes occur in both hormone and cAMP/calcium levels due to NPS 2143 application. It supports the idea that CaSRs have a role in the secretion of GLP-1 and PYY.