Elastases

Elastases представляват група протеази, които са тясно свързани с ензимите трипсин и химотрипсин. Те принадлежат към сериновите протеази. Досега за човешкия организъм са известни девет ензима, принадлежащи към еластазите.

Какво представляват еластазите?

Еластазите са неспецифични протеази, които се срещат във всички животински и човешки организми. Името идва от факта, че освен всичко друго, те са в състояние да разградят собствения еластин в организма. Еластазите принадлежат към сериновите протеази.

Техният активен център съдържа т. Нар. Каталитичен триад на аспарагинова киселина, серин и хистидин. Освен това, еластазите също принадлежат към ендопротеазите. Те не разграждат протеините и полипептидните вериги стъпка по стъпка, а ги разделят на определени аминокиселини и характерни аминокиселинни последователности. Протеинът се разгражда в рамките на пептидната верига. Ефектът от еластазите не е специфичен. По този начин собствените протеини на тялото също могат да бъдат разградени от еластин. Следователно ефектът от тези ензими трябва да бъде ограничен от инхибиторите на еластаза. Прави се разграничение между два вида еластази.

Има панкреасни еластази и гранулоцитни еластази. Както подсказва името, панкреатичните еластази (еластаза 1) се секретират от панкреаса. Гранулоцитната еластаза (еластаза 2) е разположена в неутрофилните гранулоцити. Недостигът на еластаза 1 в изпражненията се счита за доказателство за недостатъчност на панкреаса.

Функция, ефект и задачи

Еластазите имат за задача да разрушат пептидните връзки в протеините или полипептидните вериги. В процеса се образуват по-малки пептидни вериги или отделни аминокиселини. Панкреатичната еластаза поддържа протеазите трипсин и химотрипсин при разграждането на хранителните протеини.

Образува се в панкреаса като неактивен проензим (зимоген) и след освобождаването му в тънките черва се превръща в активната форма под действието на трипсин. Частична верига се отделя от цимогена. Еластаза 1 разгражда по-специално фибриновия протеин еластин. Еластинът е част от съединителната тъкан на белите дробове, кръвоносните съдове и кожата. Той има основно поддържаща функция в организма. Еластинът придава на органите форма и опора. Тъй като образува протеинови мрежи чрез агрегацията на четири молекули лизин, той не може да бъде разграден от много протеази. Въпреки това, Elastase 1 има способността да го направи. Еластиновите компоненти от храната се разграждат и могат да бъдат преработени по-нататък и разградени до аминокиселини.

За съжаление, ефектът на еластазата е неспецифичен, така че може да атакува и собствените еластинови структури на организма. За да направите това, тялото произвежда инхибиращи еластин протеини, които могат да контролират разрушителните ефекти на еластин. Тези протеини включват α1-антитрипсин, алфа-2-макроглобулин или елафин. Втората група еластази е представена като ELA-2, гранулоцитната еластаза. Тяхната работа е да разграждат фагоцитираните микроорганизми като част от имунен отговор на инфекции. Те обаче имат и неспецифичен ефект и атакуват собствения еластин на организма. Ако ефектът на протеините на инхибитора на еластаза е ограничен, белодробната тъкан може да бъде унищожена, с образуването на емфизем.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Независимо къде се синтезират, еластазите са важни поддръжници на имунната система в борбата срещу грам-отрицателните микроби в храносмилателния тракт, в белите дробове и рани. По този начин те разцепват съответните протеини от карбоксилната страна на хидрофобните аминокиселини, включително валин, глицин и аланин. Както вече споменахме, ефектът им винаги е неспецифичен.

Човешкото тяло използва около 500 милиграма еластаза всеки ден. Еластазата не се разгражда в организма. Той се екскретира непроменен в изпражненията. Функцията на панкреаса може да се провери с помощта на количеството, което се отделя в изпражненията. Химотрипсинът също се екскретира с изпражненията. Определянето на еластаза обаче може да се използва по-ясно за диагностични цели. Нормалната концентрация на еластаза е най-малко 200 микрограма на грам изпражнения.

Болести и разстройства

Ако нивото на еластаза в изпражненията е твърде ниско, това показва панкреатична недостатъчност. Ако стойността е между 100 и 200 микрограма на грам изпражнения, става въпрос за лека до умерена дисфункция на панкреаса.

Тежка недостатъчност на панкреаса е налице при стойности под 100 микрограма. Откриването на еластаза в изпражненията е характерна диагностична характеристика на неактивния панкреас. Това е екзокринната функция на панкреаса. Образуването на инсулин може да не се повлияе. В случай на недостатъчност на панкреаса се отделя твърде малко храносмилателни ензими. Това се отнася за протеазите, както и за липазите и амилазите. Много хранителни компоненти достигат до дебелото черво неразградено, където те се разграждат допълнително от патогенни бактерии. Патогенните микроби могат да процъфтяват само ако все още има достатъчно неразградени хранителни компоненти. Развиват се процеси на гниене и ферментация, които водят до метеоризъм, диария и коремен дискомфорт.

Тъй като мазнините вече не се разграждат, могат да възникнат мастни изпражнения. Причината за неактивния панкреас може да се дължи на остър или хроничен панкреатит. Панкреатитът обикновено се получава в резултат на самостоятелното храносмилане на част от панкреаса чрез изтичане на храносмилателни сокове. Изходът на панкреаса може да бъде стеснен поради тумори или камъни в жлъчката. Възможни са и дренажни нарушения поради малформации. Дългосрочният хроничен панкреатит води до нарушена функция на панкреаса с намалено производство на ензими. Ако има еластазен дефицит на еластаза 2 поради генетичен дефект, имунната система на засегнатия пациент е отслабена. Непрекъснато се появяват животозастрашаващи инфекции.

Ако има липса на еластазни инхибитори като алфа-1-антитрипсин или повишена активност на еластаза при пневмония, функцията на белите дробове може да бъде силно ограничена. В дългосрочен план от това се развива белодробен емфизем. В случай на генетичен дефицит на алфа-1-антитрипсин се прилага доживотна заместителна терапия с генетично проектиран алфа-1-антитрипсин.