elastázy

elastázy Predstavujú skupinu proteáz, ktoré úzko súvisia s enzýmami trypsín a chymotrypsín. Patrí medzi serínové proteázy. Doteraz je pre ľudský organizmus známych deväť enzýmov patriacich medzi elastázy.

Čo sú to elastázy?

Elastázy sú nešpecifické proteázy, ktoré sa vyskytujú vo všetkých živočíšnych a ľudských organizmoch. Názov pochádza zo skutočnosti, že okrem iného dokážu rozobrať vlastný elastín tela. Elastázy patria medzi serínové proteázy.

Ich aktívne centrum obsahuje tzv. Katalytickú triádu kyseliny asparágovej, serínu a histidínu. Ďalej elastázy tiež patria k endoproteázam. Nerozdeľujú proteíny a polypeptidové reťazce krok za krokom, ale ich rozdeľujú na určité aminokyseliny a charakteristické aminokyselinové sekvencie. Proteín sa štiepi v peptidovom reťazci. Účinok elastáz nie je špecifický. Týmto spôsobom je možné z elastínu štiepiť aj vlastné bielkoviny tela. Účinok týchto enzýmov musí byť preto obmedzený inhibítormi elastázy. Rozlišuje sa medzi dvoma typmi elastáz.

Existujú pankreatické elastázy a granulocytové elastázy. Ako už názov napovedá, pankreatické elastázy (elastáza 1) sa vylučujú z pankreasu. Granulocytová elastáza (elastáza 2) sa nachádza v neutrofilných granulocytoch. Nedostatok elastázy 1 v stolici sa považuje za dôkaz pankreatickej nedostatočnosti.

Funkcia, účinok a úlohy

Elastázy majú za úlohu prerušiť peptidové väzby v proteínoch alebo polypeptidových reťazcoch. Pri tomto postupe sa tvoria menšie peptidové reťazce alebo jednotlivé aminokyseliny. Pankreatická elastáza podporuje proteázy trypsín a chymotrypsín pri štiepení bielkovín v strave.

Tvorí sa v pankrease ako inaktívny proenzým (zymogén) a po uvoľnení v tenkom čreve sa pôsobením trypsínu premení na aktívnu formu. Čiastočný reťazec je oddelený od zymogénu. Elastáza 1 štiepi najmä elastín z vláknitých proteínov. Elastín je súčasťou spojivového tkaniva pľúc, krvných ciev a kože. Má hlavne podpornú funkciu v organizme. Elastín poskytuje orgánom tvar a podporu. Pretože vytvára agregáciu proteínov prostredníctvom agregácie štyroch molekúl lyzínu, nedá sa rozložiť mnohými proteázami. Elastáza 1 má však schopnosť tak urobiť. Elastínové zložky z potravy sa rozkladajú a môžu sa ďalej spracovať a rozdeliť na aminokyseliny.

Nanešťastie účinok elastázy nie je špecifický, takže môže tiež napadnúť vlastné elastínové štruktúry tela. Za týmto účelom telo produkuje proteíny inhibujúce elastín, ktoré môžu kontrolovať deštruktívne účinky elastínu. Tieto proteíny zahŕňajú a1-antitrypsín, alfa-2-makroglobulín alebo elafín. Druhá skupina elastáz je predstavovaná ako ELA-2, granulocytová elastáza. Ich úlohou je rozkladať fagocytované mikroorganizmy ako súčasť imunitnej reakcie na infekcie. Majú však tiež nešpecifický účinok a útočia na vlastný elastín tela. Ak je účinok proteínov inhibítora elastázy obmedzený, pľúcne tkanivo sa môže zničiť, pričom sa vytvorí emfyzém.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Bez ohľadu na to, kde sa syntetizujú, sú elastázy dôležitými zástancami imunitného systému v boji proti gramnegatívnym baktériám v tráviacom trakte, v pľúcach a na ráňoch. Pritom štiepia zodpovedajúce proteíny na karboxylovej strane hydrofóbnych aminokyselín, vrátane valínu, glycínu a alanínu. Ako už bolo uvedené, ich účinok je vždy nešpecifický.

Ľudské telo používa okolo 500 miligramov elastázy každý deň. Elastáza sa v tele nerozkladá. Vylučuje sa v nezmenenej forme do stolice. Funkcia pankreasu sa dá skontrolovať pomocou množstva vylúčeného v stolici. Chymotrypsín sa tiež vylučuje stolicou. Stanovenie elastázy sa však môže použiť jasnejšie na diagnostické účely. Normálna koncentrácia elastázy je najmenej 200 mikrogramov na gram stolice.

Choroby a poruchy

Ak je hladina elastázy v stolici príliš nízka, naznačuje to nedostatočnosť pankreasu. Ak je hodnota medzi 100 a 200 mikrogramami na gram výkalov, ide o miernu až stredne závažnú dysfunkciu pankreasu.

Závažná pankreatická nedostatočnosť je prítomná pri hodnotách pod 100 mikrogramov. Detekcia elastázy v stolici je charakteristickým diagnostickým znakom nedostatočne aktívneho pankreasu. Toto je exokrinná funkcia pankreasu. Tvorba inzulínu nemôže byť ovplyvnená. V prípade pankreatickej nedostatočnosti sa vylučuje príliš málo tráviacich enzýmov. To sa týka proteáz, ako aj lipáz a amyláz. Mnohé zložky potravín sa dostanú do hrubého čreva nestrávené, kde sa ďalej rozkladajú patogénnymi baktériami. Patogénne baktérie sa môžu dariť iba vtedy, ak je stále dostatok nestrávených potravinových zložiek. Vyvíjajú sa hniloby a fermentačné procesy, ktoré vedú k meteorizmu, hnačke a nepohodliu v bruchu.

Pretože tuky sa už nerozkladajú, môžu sa vyskytnúť mastné stolice. Príčina nedostatočne aktívneho pankreasu môže byť spôsobená akútnou alebo chronickou pankreatitídou. Pankreatitída je zvyčajne dôsledkom vlastného trávenia časti pankreasu nevysúšavými tráviacimi šťavami. Výtok pankreasu môže byť zúžený v dôsledku nádorov alebo žlčových kameňov. Možné sú aj poruchy odtoku spôsobené malformáciami. Dlhodobá chronická pankreatitída vedie k zníženej funkcii pankreasu so zníženou produkciou enzýmov. Ak existuje nedostatok elastázy elastázy 2 v dôsledku genetickej poruchy, imunitný systém postihnutého pacienta je oslabený. Stále sa vyskytujú život ohrozujúce infekcie.

Ak je nedostatok inhibítorov elastázy, ako je alfa-1-antitrypsín alebo zvýšená aktivita elastázy v pneumónii, pľúcna funkcia môže byť vážne obmedzená. Z toho sa dlhodobo vyvíja pľúcny emfyzém. V prípade genetického deficitu alfa-1-antitrypsínu sa používa celoživotná substitučná terapia s geneticky upraveným alfa-1-antitrypsínom.