pepsín

pepsín je hlavný tráviaci enzým v žalúdku. S jeho pomocou sa potravinové bielkoviny rozdeľujú na tzv. Peptony. Pepsín je aktívny iba vo veľmi kyslom prostredí a spolu s kyselinou žalúdočnou môže v prípade ochorenia napadnúť žalúdočnú sliznicu.

Čo je to pepsín

Pepsín je žalúdočný enzým, ktorý predurpuje potravinové proteíny v ovsenej kaši. Tieto sa štiepia pepsínom v kyslom prostredí žalúdka a vytvárajú takzvané peptony. Enzým je aktívny iba v kyslom prostredí pri pH 1,5 až 3.

Pri hodnote pH 6 je pepsín ireverzibilne inaktivovaný. Enzým sa tiež pridáva do určitých potravín na podporu trávenia. Tento enzým tiež obsahuje slávne pepsínové víno alebo Pepsi Cola. Pepsin objavil nemecký fyziolog Theodor Schwann už v roku 1836. Až v roku 1930 bol americký chemik John Howard Northrop schopný prezentovať ho v kryštalickej forme.

Pepsín sa tvorí z neaktívnej formy pepsinogénu pôsobením žalúdočnej kyseliny. Na túto reakciu nie je potrebný žiadny enzým. Je to autoproteolýza. Rozdelením 44 aminokyselín sa vytvorí aktívny pepsín, ktorý pozostáva z 327 aminokyselín a je fosfoproteínom.

Funkcia, účinok a úlohy

Úlohou Pepsina je predbežne stráviť proteíny v chyme v žalúdku. Jednotlivé proteíny sa delia na polypeptidové reťazce, ktoré sú známe ako peptony. Pepsín je tzv. Endopeptidáza.

Oproti exopeptidázam endopeptidáza štiepi proteínové molekuly vo vnútri polypeptidového reťazca. Štiepenie sa zvyčajne uskutočňuje na špecifických aminokyselinách. S pepsínom sa štiepi reťazec aromatických aminokyselín. Štiepenie sa uskutočňuje hlavne po aminokyseline fenylalanínu. Za špecifický účinok enzýmu sú zodpovedné dva aspartáty (kyselina asparágová) vo funkčnom centre. Výsledné peptony sú už také krátke, že už nemôžu byť nazývané proteíny. Stratili tiež schopnosť trénovať sekundárne, terciárne alebo kvartérne štruktúry.

To znamená, že už nedochádza ku koagulácii a polypeptidové reťazce zostávajú rozpustné vo vode, keď prechádzajú do duodena. V tenkom čreve môžu byť proteázy z pankreasu ľahko rozložené na aminokyseliny. Ako už bolo uvedené, prekurzorom pepsínu je neaktívny pepsinogén. Pepsinogén sa syntetizuje v žalúdočných bunkách a musí spočiatku zostať neaktívny, aby nenapadol vlastné bielkoviny tela. Pepsín sa vyrába iba pôsobením kyseliny chlorovodíkovej v žalúdku. Vytvorením alkalického hlienu sa však žalúdok chráni pred pepsínom pred trávením sliznice žalúdka. Zachytávanie viackrát cirkuluje žalúdočnou peristaltikou, čím sa iba proteíny prevádzajú na peptony.

Tuky a uhľohydráty ušetrené pred trávením slinami migrujú žalúdkom nezmenené do tenkého čreva. Až potom sa tieto zložky potravín ďalej štiepia tráviacimi sekréciami pankreasu. Popri chyme sa baktérie usmrcujú aj v kyslom prostredí žalúdka a ich proteíny sa štiepia pepsínom. Existuje však jedna baktéria, ktorá môže prežiť tieto extrémne podmienky a naďalej pretrvávať v žalúdku. Je to Helicobacter Pylori.

Keď opúšťa žalúdok, získava sa vplyv základných enzýmov pankreasu. Enzým pepsín je ireverzibilne inaktivovaný vysokou hodnotou pH a teraz ho možno tiež štiepiť proteázami pankreasu.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Všetky zvieratá s tráviacim orgánom podobným žalúdku produkujú pepsín na predbežné trávenie potravinových proteínov. Enzým sa môže získať zo žalúdkov zvierat. Pridáva sa do určitých potravín na podporu trávenia.

Pepsínové víno a Pepsi Cola tiež obsahujú pepsín. Pepsín môže svoje účinky rozvíjať iba spolu so žalúdočnou kyselinou. Kyslé prostredie je potrebné, aby fungovalo. Produkcia pepsínového prekurzora pepsinogénu je stimulovaná hormónom gastrín. Tvorba gastrínu je stimulovaná napínaním žalúdka, proteínmi v chyme a alkoholom alebo kofeínom.

Choroby a poruchy

Kyselina žalúdka a pepsín napriek svojej agresivite nemôžu atakovať žalúdočnú sliznicu. Ak je však žalúdok kolonizovaný baktériou Helicobacter pylori, môže sa vyskytnúť chronický zápal žalúdočnej sliznice alebo dokonca žalúdočné alebo dvanástnikové vredy.

Na ochranu žalúdočnej sliznice tvoria parietálne bunky žalúdka základný hlien, ktorý chráni žalúdočnú sliznicu. Helicobacter Pylori však štiepi ochrannú vrstvu sliznice, takže kyselina chlorovodíková v žalúdku a enzým pepsín môžu priamo napadnúť žalúdočnú sliznicu. To vedie k neustálemu zhrubnutiu sliznice s rozvojom chronického zápalu alebo dokonca vredu. Chronické vredy a zápal môžu tiež viesť k rakovine žalúdka v dlhodobom horizonte.

Ochorenie sa prejavuje častým a závažným pálením záhy, pálením žalúdka a dokonca zvracaním. Občas sa objaví aj zvracanie krvi. Liečba spočíva v boji proti Helicobacter pylori antibiotikami. Avšak nie všetky choroby žalúdka s deštrukciou žalúdočnej sliznice sú spôsobené baktériou. Zvýšená tvorba kyselín a pepsínu môže byť tiež spôsobená funkčnými procesmi.

Ak je týmito procesmi narušená rovnováha medzi sekréciami chrániacimi sliznicu a kyselinu žalúdočnú, môže to mať tiež za následok reflux. K tomu môžu tiež viesť hormonálne procesy. V kontexte Zollingerovho-Ellisonovho syndrómu neuroendokrinný nádor v pankrease, takzvaný gastrinóm, neustále produkuje príliš veľa gastrínu, a teda príliš veľa žalúdočnej kyseliny a pepsínu.