Der Magen ist ein Organ des Verdauungssystems. Die Innenwand des Magens enthält kleine Poren, die als Magengruben bezeichnet werden. Diese Gruben enthalten Zellen, die Chemikalien absondern, die Nahrung verdauen. Die zwei Haupttypen von exokrinen sekretorischen Zellen des Magens sind Belegzellen und Hauptzellen. Belegzellen sezernieren Salzsäure und Hauptzellen sezernieren Verdauungsenzyme wie Pepsin. Diese Zellen sezernieren ihre Produkte, wenn sie durch Signale des Körpers wie Hormone und Neurotransmitter aktiviert werden.
Belegzellen sind die exokrinen Zellen des Magens, die Salzsäure (HCl) sezernieren. HCl macht das Innere des Magens sehr sauer, was die Verdauung von Proteinen unterstützt, indem es sie entfaltet. Belegzellen sezernieren HCl in einer Konzentration von 160 mM, was einem pH von 0,8 entspricht. Aufgrund anderer Faktoren im Magen beträgt der pH-Wert des gesamten Magens jedoch 1 bis 3. HCl besteht aus einem Wasserstoffion (H+) und einem Chloridion (Cl-). Das Wasserstoffion macht den Magen sauer. Das Sekret der Belegzellen enthält 3 Millionen Mal mehr Wasserstoffionen, als es im Blutkreislauf Wasserstoffionen gibt.
Belegzellen sezernieren Salzsäure, wenn sie durch Hormone wie Gastrin, Moleküle wie Histamin (das Allergien verursacht) und Neurotransmitter aus Nervenzellen wie Acetylcholin stimuliert werden. Die Belegzelle enthält auf ihrer Oberfläche Proteinrezeptoren für jedes dieser Aktivierungssignale. Jedes Signal allein verursacht nicht viel Säuresekretion, aber wenn alle drei Signale vorhanden sind – selbst bei geringen Konzentrationen – wird ein massives Sekretionsprogramm aktiviert. Es wurden Medikamente entwickelt, die die Säuresekretion im Magen blockieren können, indem sie die Rezeptoren jedes dieser drei Signale blockieren.
Die andere Art von exokrinen sekretorischen Zellen im Magen ist die Hauptzelle. Hauptzellen sezernieren Verdauungsenzyme, die die Proteine in der Nahrung in kleinere Stücke spalten. Das Hauptenzym, das von den Hauptzellen sezerniert wird, ist Pepsin. Pepsin wird als inaktives Enzym namens Pepsinogen sezerniert. Pepsinogen wird aktiv, wenn es auf eine saure Umgebung trifft und zerlegt wird. Pepsin hat mindestens 8 Isoenzyme – verschiedene Formen eines Enzyms, die die gleiche Aufgabe erfüllen. Die am häufigsten vorkommenden Pepsin-Isozyme werden von den Hauptzellen sezerniert, während andere Zellen in anderen Regionen der Magenschleimhaut die anderen Isozyme sezernieren.
Leitzellen beginnen mit der Sekretion von Verdauungsenzymen, wenn sie durch Hormone und Neurotransmitter aktiviert werden. Zu den aktivierenden Hormonen gehören Sekretin, vasoaktives intestinales Peptid und Gastrin. Neurotransmitter sind Adrenalin und Acetylcholin. Sekretin, vasoaktives intestinales Peptid und Epinephrin bewirken die Enzymsekretion in den Hauptzellen, indem sie den Spiegel eines Moleküls namens zyklisches AMP (cAMP) erhöhen. Gastrin und Acetylcholin bewirken eine Sekretion, indem sie den Gehalt an Calciumionen in den Hauptzellen erhöhen. Die Pepsinogen-Sekretion kann durch Medikamente, die die Aktivität dieser Hormone und Neurotransmitter antagonisieren – dh hemmen – künstlich blockiert werden.