Elastāzes

Elastāzes pārstāv proteāžu grupu, kas ir cieši saistīta ar fermentiem tripsīnu un himotripsīnu. Tie pieder pie serīna proteāzēm. Līdz šim cilvēka organismam ir zināmi deviņi enzīmi, kas pieder pie elastāzēm.

Kas ir elastāzes?

Elastāzes ir nespecifiskas proteāzes, kas rodas visos dzīvnieku un cilvēku organismos. Nosaukums cēlies no tā, ka, cita starpā, tie spēj sadalīt paša organisma elastīnu. Elastāzes pieder pie serīna proteāzēm.

Viņu aktīvais centrs satur tā saukto asparagīnskābes, serīna un histidīna katalītisko triādi. Turklāt elastāzes pieder arī endoproteāzēm. Viņi nesadalās olbaltumvielas un polipeptīdu ķēdes soli pa solim, bet sadala tos noteiktos aminoskābēs un raksturīgās aminoskābju secībās. Olbaltumvielas tiek sadalītas peptīdu ķēdē. Elastāžu iedarbība nav specifiska. Tādā veidā no elastīna var sadalīt arī paša organisma olbaltumvielas. Tāpēc elastāzes inhibitori ierobežo šo enzīmu iedarbību. Izšķir divus elastāžu veidus.

Ir aizkuņģa dziedzera elastāzes un granulocītu elastāzes. Kā norāda nosaukums, aizkuņģa dziedzera elastāzes (elastāze 1) izdalās no aizkuņģa dziedzera. Granulocītu elastāze (elastāze 2) atrodas neitrofilu granulocītos. Elastāzes 1 deficīts izkārnījumos tiek uzskatīts par aizkuņģa dziedzera nepietiekamības pierādījumu.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Elastāžu uzdevums ir salauzt peptīdu saites olbaltumvielās vai polipeptīdu ķēdēs. Procesa laikā veidojas mazākas peptīdu ķēdes vai atsevišķas aminoskābes. Aizkuņģa dziedzera elastāze atbalsta proteāzes tripsīnu un himotripsīnu, sadalot uztura olbaltumvielas.

Tas veidojas aizkuņģa dziedzerī kā neaktīvs proenzīms (zimogēns) un pēc izdalīšanās tievā zarnā ar tripsīna palīdzību tiek pārveidots aktīvajā formā. Daļēja ķēde tiek atdalīta no zimogēna. Elastāze 1 jo īpaši sadala šķiedru proteīnu elastīnu. Elastīns ir daļa no plaušu, asinsvadu un ādas saistaudiem. Tam galvenokārt ir atbalsta funkcija organismā. Elastīns piešķir orgāniem formu un atbalstu. Tā kā tas veido olbaltumvielu tīklus, apvienojot četras lizīna molekulas, to nevar sadalīt daudzas proteāzes. Tomēr Elastāze 1 to spēj. Ēdiena komponenti no pārtikas tiek sadalīti, un tos var tālāk pārstrādāt un sadalīt aminoskābēs.

Diemžēl elastāzes iedarbība nav specifiska, tāpēc tā var uzbrukt arī paša organisma elastīna struktūrām. Lai to izdarītu, ķermenis ražo elastīnu nomācošus proteīnus, kas var kontrolēt elastīna iznīcinošo iedarbību. Šie proteīni ietver α1-antitripsīnu, alfa-2-makroglobulīnu vai elafīnu. Otro elastāžu grupu attēlo kā ELA-2, granulocītu elastāzi. Viņu uzdevums ir sadalīt fagocitētos mikroorganismus kā daļu no imūnās reakcijas uz infekcijām. Tomēr tiem ir arī nespecifiska iedarbība un tie uzbrūk paša organisma elastīnam. Ja elastāzes inhibitoru olbaltumvielu iedarbība ir ierobežota, plaušu audus var iznīcināt, veidojot emfizēmu.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Neatkarīgi no sintezētās vietas elastāzes ir svarīgi imūnsistēmas atbalstītāji cīņā pret gramnegatīvajiem mikrobiem gremošanas traktā, plaušās un uz brūcēm. To darot, tie sašķeļ atbilstošās olbaltumvielas hidrofobo aminoskābju karboksīda pusē, ieskaitot valīnu, glicīnu un alanīnu. Tomēr, kā jau minēts, to ietekme vienmēr ir nespecifiska.

Cilvēka ķermenis katru dienu lieto apmēram 500 miligramus elastāzes. Elastāze organismā netiek sadalīta. Tas izdalās nemainītā veidā ar izkārnījumiem. Aizkuņģa dziedzera darbību var pārbaudīt, izmantojot izkārnījumos izdalīto daudzumu. Himotripsīns izdalās arī ar izkārnījumiem. Tomēr elastāzes noteikšanu diagnostikas nolūkos var izmantot skaidrāk. Normāla elastāzes koncentrācija ir vismaz 200 mikrogrami uz gramu izkārnījumu.

Slimības un traucējumi

Ja elastāzes līmenis izkārnījumos ir pārāk zems, tas norāda uz aizkuņģa dziedzera nepietiekamību. Ja vērtība ir no 100 līdz 200 mikrogramiem uz gramu fekāliju, runa ir par vieglu vai vidēji smagu aizkuņģa dziedzera disfunkciju.

Smaga aizkuņģa dziedzera mazspēja ir vērojama zem 100 mikrogramiem. Elastāzes noteikšana izkārnījumos ir raksturīga nenozīmīgas aizkuņģa dziedzera diagnostikas iezīme. Šī ir aizkuņģa dziedzera eksokrīnā funkcija. Nevar ietekmēt insulīna veidošanos. Aizkuņģa dziedzera nepietiekamības gadījumā izdalās pārāk maz gremošanas enzīmu. Tas attiecas uz proteāzēm, kā arī lipāzēm un amilāzēm. Daudzi pārtikas komponenti nonāk resnajā zarnā nesagremoti, kur tos tālāk sadala patogēnās baktērijas. Patogēnie baktērijas var attīstīties tikai tad, ja joprojām ir pietiekami daudz nesagremotu pārtikas sastāvdaļu. Attīstās pūšanas un fermentācijas procesi, kas izraisa meteorismu, caureju un diskomfortu vēderā.

Tā kā tauki vairs netiek sadalīti, var rasties taukaini izkārnījumi. Zemādas aizkuņģa dziedzera cēlonis var būt akūta vai hroniska pankreatīta dēļ. Pankreatīts parasti rodas no aizkuņģa dziedzera daļas sevis gremošanas, neiztukšojot gremošanas sulas. Aizkuņģa dziedzera izvadi var būt sašaurināti audzēju vai žultsakmeņu dēļ. Ir iespējami arī drenāžas traucējumi malformāciju dēļ. Ilgstošs hronisks pankreatīts noved pie aizkuņģa dziedzera funkcijas traucējumiem ar samazinātu enzīmu ražošanu. Ja ģenētiskā defekta dēļ ir elastāzes 2 elastāzes deficīts, skartā pacienta imūnsistēma ir novājināta. Dzīvībai bīstamas infekcijas notiek pastāvīgi.

Ja trūkst elastāzes inhibitoru, piemēram, alfa-1-antitripsīna, vai palielināta elastāzes aktivitāte pneimonijas gadījumā, plaušu darbība var tikt nopietni ierobežota. Ilgtermiņā no tā attīstās plaušu emfizēma. Ģenētiskā alfa-1-antitripsīna deficīta gadījumā tiek izmantota mūža aizvietojoša terapija ar ģenētiski modificētu alfa-1-antitripsīnu.