Galanina (Gal) należy do rodziny neuropeptydów występujących w ośrodkowym (OUN) oraz obwodowym układzie nerwowym, jak również w tkankach obwodowych. Od czasu jej odkrycia w 1983 roku w przewodzie pokarmowym świni jest przedmiotem wielu badań naukowych. Wykazano, że neuropeptyd ten charakteryzuje się wielokierunkowością działań wewnątrzustrojowych, m.in. reguluje wydzielanie hormonów części gruczołowej i nerwowej przysadki, motorykę przewodu pokarmowego, czynność zewnątrzwydzielniczą trzustki, funkcję układu sercowo-naczyniowego oraz przewodzenie bodźców czuciowych (1, 2). Gal hamuje przekaźnictwo nerwowo-synaptyczne w obszarach mózgu związanych z procesami uczenia się i zapamiętywania, wpływa także na zachowanie w reakcjach stresowych; nie wyklucza się jej zaangażowania w rozwoju depresji (3). Gal odgrywa znaczącą rolę w ośrodkowych mechanizmach związanych z patogenezą otyłości (4, 5).

Zastosowanie metodyki immunohistochemicznej oraz radioimmunologicznej pozwoliło na zaobserwowanie szerokiego występowania Gal w OUN szczura. Najwyższą zawartość Gal stwierdzono w ciałach migdałowatych, podwzgórzu, pniu mózgu, przegrodzie, gałce bladej, jądrze macierzystym prążka krańcowego, miejscu sinawym, jądrze pasma samotnego oraz w części nerwowej przysadki (1). W neuronach różnych obszarów OUN Gal często współwystępuje z innymi neuroprzekaźnikami lub/i neuromodulatorami.

W podwzgórzu występuje duża ilość włókien nerwowych wykazujących aktywność galanino-podobną (Gal-IR), zaś kilka jąder podwzgórza [jądro nadwzrokowe (SON), przykomorowe (PVN), łukowate, przedsuteczkowe] zawiera także ciała komórkowe neuronów Gal-ergicznych. Znaczące ilości Gal zaobserwowano też w wyniosłości pośrodkowej (1, 6).

W neuronach jądra łukowatego oraz w okolicy jądra brzuszno-przyśrodkowego stwierdzono wspólne występowanie Gal i hydroksylazy tyrozynowej (7). W niektórych neuronach jądra łukowatego, zakończeniach nerwowych w obszarze wyniosłości pośrodkowej oraz w jądrach wielokomórkowych podwzgórza Gal występuje łącznie z dekarboksylazą glutaminową. Neurony jądra guzowo-suteczkowatego charakteryzują się wspólnym występowaniem Gal i dekarboksylazy L-histydyny, która jest markerem identyfikacyjnym neuronów zawierających histydynę (8). Obecność Gal wykazano również w obrębie subpopulacji neuronów CRH-ergicznych (zawierających kortykoliberynę) w jądrze przykomorowym podwzgórza (9).

Obecność galaniny łącznie z luliberyną (LHRH) wykryto w obszarze przedwzrokowym podwzgórza w neuronach LHRH-ergicznych (10), których aksony kończą się na kapilarach przysadkowego układu wrotnego na poziomie wyniosłości pośrodkowej. Gal i LHRH są wydzielane pulsacyjnie do krążenia wrotnego w tym samym czasie, obserwowano jednak także wyrzut galaniny poprzedzający sekrecję LHRH (11). Badania in vitro przyniosły podobne wyniki (11). Efektem takiego działania Gal jest regulacja sekrecji hormonu luteinizującego (LH) z przysadki. W mechanizmie tym zaangażowane są receptory α-adrenergiczne i PGE₂ jako mediator wewnątrzkomórkowy (12, 13).

Ekspresja Gal mRNA jest przejawiana również w neuronach GnRH-ergicznych (tj. zawierających gonadoliberynę), przy czym, znacznie większe ilości obserwowano u samic szczura, niż u samców (14, 15). W neuronach GnRH-ergicznych podwzgórza samic w okresie rui znacznie wzrasta ilość mRNA dla receptora galaninowego typu 1 (GalR1 mRNA). Neurony te mogą być zatem docelowym miejscem działania galaniny (16). Istotnym czynnikiem wzmagającym ekspresję Gal mRNA i samej galaniny są estrogeny (17, 18).

Galaninę można uznać za istotny element podwzgórzowo-przysadkowej rodziny hormonów, a przemawia za tym: obecność Gal w obrębie jąder podwzgórza i w przysadce, występowanie miejsc wiążących dla galaniny w większości jąder podwzgórza, wyższe stężenie Gal w przysadkowym krążeniu wrotnym w porównaniu z krążeniem obwodowym oraz obecność kontaktów neurohemalnych pomiędzy neuronami Gal-ergicznymi, a naczyniami krążenia wrotnego (1, 12). Palkovits i wsp. (19) wykazali, że włókna Gal-ergiczne znajdujące się w wyniosłości pośrodkowej oraz tylnym płacie przysadki pochodzą głównie z SON oraz wielkokomórkowej części PVN podwzgórza. W części przedniej przysadki Gal występuje w komórkach laktotropowych, kortykotropowych, somatotropowych oraz tyreotropowych (20, 21, 22).

W komórkach laktotropowych Gal występuje wspólnie z prolaktyną (PRL), stąd przyjmuje się, że neuropeptyd ten może pełnić ważną rolę regulacyjną w procesie laktacji (23). Mutacja genu dla Gal prowadzi do zmniejszenia poziomu PRL mRNA, ograniczenia wydzielania PRL oraz zaburzeń laktacji u samic szczura (23). Poziom Gal mRNA w przysadce tych zwierząt początkowo jest niski, w późniejszym okresie ulega podwyższeniu. Galanina pełni ponadto funkcję czynnika wzrostowego dla komórek laktotropowych (24, 25). Neuropeptyd ten może zatem działać jako parakrynny modulator funkcji komórek laktotropowych poprzez udział receptora galaninowego typu 2 (26). Gal, wstrzyknięta do układu komorowego mózgu szczura, powoduje wzrost stężenia PRL we krwi; w mechanizmie tym może pośredniczyć wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP) (27, 28, 29).

Wpływ Gal na wydzielanie hormonu tyreotropowego (TSH) nie jest jednoznaczny – obserwowano zarówno wzrost (29), jak i spadek (27) stężenia TSH we krwi po podaniu Gal do układu komorowego mózgu szczura. Nie wykazano natomiast wpływu dożylnych iniekcji Gal na poziom TSH we krwi szczurów, jak również w badaniach in vitro (27).

Galanina pełni istotną rolę, w warunkach podstawowych oraz w czasie stresu, w regulacji sekrecji ACTH z przedniej części przysadki (30). W badaniach in vitro hodowli komórek przedniej części przysadki szczura Gal wywiera wpływ hamujący na uwalnianie ACTH (31). Przyjmuje się, że Gal uczestniczy w regulacji drogi podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczowej (32).

Ważną funkcję neuromodulacyjną Gal pełni w odniesieniu do wydzielania hormonu wzrostu (GH) u szczurów. Badania in vitro wykazały bezpośrednie pobudzające działanie Gal na uwalnianie GH z przysadki (27, 33). Hulting i wsp. (34) sugerują natomiast pośredni wpływ Gal na sekrecję GH, poprzez neurony GHRH-ergiczne, zarówno u szczurów, jak i u ludzi. Stwierdzono ponadto, że niektóre neurony Gal-ergiczne jądra łukowatego, których aksony kończą się w obszarze wyniosłości pośrodkowej, zawierają również somatoliberynę (GH-RH) (35). Galanina, wstrzykiwana zarówno dośrodkowo, jak i obwodowo, powoduje wzrost poziomu GH we krwi (36). Efektu takiego nie obserwuje się po uprzednim podaniu zwierzętom przeciwciał skierowanych przeciwko GH-RH (37). Nie można także wykluczyć, że Gal moduluje wydzielanie somatostatyny (SRIF) w podwzgórzu, za czym przemawia obecność połączeń synaptycznych pomiędzy zakończeniami aksonalnymi zawierającymi Gal a dendrytami i ciałami komórkowymi neuronów syntetyzujących SRIF (38). Wykazano również znaczną ekspresję mRNA dla receptora galaninowego w neuronach SRIF (39). Przyjmuje się zatem, że Gal moduluje wydzielanie GH na drodze pośredniej działając zarówno na neurony zawierające GHRH, jak i na neurony wydzielające SRIF (27, 40).

Wykazano istotne zależności pomiędzy Gal a uwalnianiem wazopresyny (AVP) i oksytocyny (OT) z części nerwowej przysadki. Przyjmuje się, że Gal jest ważnym neuromodulatorem wydzielania obu neurohormonów (41). Gal i AVP oraz Gal i OT występują wspólnie w neuronach jądra nadwzrokowego i przykomorowego podwzgórza (42). Gal łącznie z AVP obecne są również w obrębie jądra nadskrzyżowaniowego (43). Szczury szczepu Brattleboro (zwierzęta z wrodzoną postacią moczówki prostej) wykazują znacznie podniesione poziomy prepro-Gal w obrębie SON i PVN oraz obniżone ilości Gal w części nerwowej przysadki (44).

Iniekcje Gal do układu komorowego mózgu szczura w warunkach zrównoważonego bilansu wodno-elektrolitowego powodują zmniejszenie zawartości OT w podwzgórzu i części nerwowej przysadki; wzrasta wówczas stężenie OT we krwi (45). Bjorkstrand i wsp. (46) wykazali natomiast, że iniekcje ośrodkowe lub dootrzewnowe galaniny były przyczyną zmniejszenia sekrecji OT do krwi. Iniekcje Gal do bocznej komory mózgu szczurów w stanie odwodnienia lub przewodnienia hiperosmotycznego prowadzą do ograniczenia uwalniania AVP oraz OT z części nerwowej przysadki (45, 47, 48). Szczury odwadniane, poddane jednocześnie działaniu Gal, charakteryzowały się spadkiem ekspresji AVP mRNA w wielkokomórkowych neuronach SON i PVN, działanie to było znoszone przez antagonistę galaniny – związek M15 (49). Gal nie wykazywała wpływu na poziom OT mRNA (49).