Enteropeptidase

Enteropeptidase je enzým duodenálnej sliznice, ktorého funkciou je aktivácia pankreatických enzýmov. Stojí na začiatku celej aktivačnej kaskády tráviacich enzýmov. Porucha enteropeptidázy vedie k nesprávnemu tráveniu a malabsorpcii potravín v tenkom čreve.

Čo je enteropeptidáza?

Enteropeptidáza je enzým duodenálnej sliznice, ktorý aktivuje tráviace enzýmy pankreasu aktiváciou trypsinogénu na trypsín.

Enteropeptidáza sa vylučuje na kefovom okraji duodenálnej sliznice. Konkrétne, liebekühnove žľazy sú zodpovedné za sekréciu. Žľazy podľa liebekühna sú tubulárne depresie v epiteli tenkého a hrubého čreva. V tenkom čreve sa nachádzajú medzi villi tenkého čreva. Žľazy, známe tiež ako krypty Lieberkühna, vylučujú okrem enteropeptidázy aj veľké množstvo enzýmov. Vylučovanie enteropeptidázy je stimulované, keď chyme, ktorý bol vopred trávený v žalúdku, vstúpi do dvanástnika. Samotný enzým neovplyvňuje potravinové zložky.

Iba aktivácia enzýmu trypsín uvedie do pohybu celú aktivačnú kaskádu tráviacich enzýmov. Enteropeptidáza, podobne ako trypsín a ďalšie proteázy pankreasu, je serínová proteáza. Aktívne centrum obsahuje katalytickú triádu kyseliny asparágovej, histidínu a serínu. Enteropeptidáza ako endopeptidáza štiepi proteíny iba v určitých charakteristických bodoch s určitými rozpoznávacími motívmi v aminokyselinovej sekvencii. Enzým vždy štiepi rozpoznávací motív Asp-Asp-Asp-Asp-Lys. Pri trypsinogéne sa štiepi hexapeptid Val- (Asp) 4-Lys, pričom sa tvorí trypsín.

Funkcia, účinok a úlohy

Funkciou enteropeptidázy je aktivácia tráviacich enzýmov v pankrease. Iniciuje iba prvý krok aktivácie premenou trypsinogénu na trypsín.

Trypsín je zase serínová proteáza, ktorá štiepi proteíny na základe rovnakého charakteristického rozpoznávacieho motívu. Teraz pokračuje v aktivácii samotného trypsinogénu. Zároveň aktivuje ďalšie pankreatické enzýmy z ich príslušných prekurzorov, ako je chymotrypsinogén, pro-elastáza, pro-karboxypeptidáza, pro-fosfolipáza a proenteropeptidáza. Enteropeptidáza je tiež spočiatku v neaktívnom proforme. Keď chym vstúpi do duodena, vylučuje sa nielen proenteropeptidáza, ale aj duodenáza, ktorá aktivuje proformu enteropeptidázy. Po začiatku aktivačnej kaskády trypsín preberie aktiváciu všetkých enzýmov pankreasu vrátane proenteropeptidázy a trypsinogénu.

K aktivácii proenteropeptidázy na enteropeptidázu dochádza ešte účinnejšie pôsobením trypsínu ako prostredníctvom duodenázy. Primárna prítomnosť tráviacich enzýmov v ich neaktívnej forme je nesmierne dôležitá. Najmä pôsobenie proteáz je nešpecifické. Všetky proteíny, ktoré obsahujú charakteristický rozpoznávací motív v molekule, sa hydrolyticky štiepia. Keby boli enzýmy okamžite katalyticky aktívne, vlastné bielkoviny tela by sa už strávili v pankrease a pankreatickom kanáliku. V dôsledku toho by sa pankreas rozpustil. Aktivácia sa uskutočňuje iba v dvanástniku mimo exokrinných žliaz.

Enzýmy tu môžu začať rozkladať potravinové zložky bez toho, aby napadli vlastné tkanivá tela. Aby sa zabránilo predčasnej aktivácii enzýmov, v kanáli pankreasu pôsobí ďalší inhibítor trypsínu. Kľúčovú úlohu v tráviacej kaskáde však hrá trypsín. Po aktivácii tohto enzýmu nie je možné zastaviť aktiváciu všetkých tráviacich enzýmov vrátane enteropeptidázy.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Enteropeptidáza má rovnako ako všetky serínové proteázy nešpecifický účinok a štiepi proteíny pomocou charakteristického rozpoznávacieho motívu. Enteropeptidáza pozostáva z ľahkého a ťažkého reťazca, ktoré sú spojené disulfidovými mostíkmi. Serínová proteázová doména je umiestnená na ľahkom reťazci.

Ťažký reťazec má molekulovú hmotnosť 82 až 140 kilodaltonov, pričom molekulová hmotnosť ľahkého reťazca je 35 až 62 kilodaltonov. Štruktúra ľahkého reťazca enteropeptidázy je podobná ako u iných serínových proteáz trypsín a chymotrypsín. Ťažký reťazec je viazaný na membránu a ovplyvňuje špecifickosť enzýmu. Zistilo sa, že izolovaný ľahký reťazec má podobný účinok proti charakteristickému rozpoznávaciemu motívu - (Asp) 4-Lys-, ale výrazne nižší účinok proti trypsinogénu.

Choroby a poruchy

Ľudská enteropeptidáza je kódovaná génom ENTK na chromozóme 21. Mutácia tohto génu môže u postihnutých detí viesť k vážnym chorobám.

Enzým už nemôže aktivovať ďalšie tráviace enzýmy. Zložky potravín sa už nerozpadajú, a preto sa nemôžu absorbovať tenkým črevom. Je to predovšetkým záležitosť nesprávneho trávenia (nedostatočné rozloženie), ktorá vedie k malabsorpcii zložiek potravín. Telo už nie je dostatočne zásobované výživnými látkami. Vyskytuje sa zlyhanie prospievania, zakrpateného rastu a typické príznaky nedostatku proteínov s vývojom opuchov. Zároveň sa okrem bielkovín zle vstrebávajú aj uhľohydráty a tuky. Pretože nestrávené potravinové zložky sa dostávajú do hrubého čreva a sú tam rozkladané fermentáciou a hnilobnými baktériami, vyskytuje sa aj plynatosť, hnačka a bolesti brucha.

Doteraz bolo na celom svete opísaných 15 prípadov vrodenej deficiencie enteropeptidázy. Príznaky stavu sú však oveľa bežnejšie. Deficit enteropeptidázy nemusí byť vždy prítomný. Pretože trypsín hrá kľúčovú úlohu pri aktivácii tráviacich enzýmov, defekt alebo nedostatok trypsínu tiež vedie k podobným symptómom. Liečba týchto chorôb je v oboch prípadoch rovnaká. Enzýmy sa podávajú v aktivovanej forme. Určite existuje oveľa viac nediagnostikovaných deficitov enteropeptidázy.

Ak je diagnóza istá, môže byť tiež substituovaná enteropeptidáza. Deficit enteropeptidázy je tiež vyvolaný sekundárne závažnými črevnými chorobami.Pri diferenciálnej diagnostike by sa mali objasniť choroby, ako sú celiakia, skrátené tenké črevo, nedostatok laktázy alebo iné.