Enteropeptidáza: Funkcia a choroby

Enteropeptidáza je duodenálny enzým sliznice ktorého funkciou je aktivácia pankreatické enzýmy. Je to na začiatku celej aktivačnej kaskády trávenia enzýmy. Dysfunkcia enteropeptidázy vedie k zlému tráveniu a malabsorpcii potravy v tenké črevo.

Čo je to enteropeptidáza?

Enteropeptidáza predstavuje enzým dvanástnika sliznice ktorý iniciuje aktiváciu pankreatického trávenia enzýmy aktiváciou Inhibícia na trypsín. Sekrécia enteropeptidázy sa vyskytuje na okraji kefky dvanástnika sliznice. Konkrétne sú to sekrécie lieberkühnovej žľazy. Lieberkühnovy žľazy sú tubulárne depresie v tenkom a hrubom čreve epitel. V tenké črevo, sú umiestnené medzi klkami tenkého čreva. Žľazy, tiež známe ako Lieberkühnove krypty, vylučujú rôzne druhy enzýmy okrem enteropeptidázy. Stimulácia sekrécie enteropeptidázy nastáva, keď do žalúdočnej štiepky vstúpi žalúdočná vopred strávená buničina dvanástnik. Samotný enzým nepôsobí na zložky potravy. Iba aktivácia enzýmu trypsín uvádza do pohybu celú aktivačnú kaskádu tráviace enzýmy. Enteropeptidáza, ako trypsín a ďalšie pankreatické proteázy, je serínová proteáza. Aktívne miesto obsahuje katalytickú triádu kyselina asparágová, histidín a serín. Enteropeptidáza sa ako endopeptidáza štiepi proteíny iba na určitých charakteristických miestach so špecifickými rozpoznávacími motívmi v aminokyselinovej sekvencii. Enzým sa teda vždy štiepi na rozpoznávací motív Asp-Asp-Asp-Lys. V Inhibíciasa štiepi hexapeptid Val- (Asp) 4-Lys za vzniku trypsínu.

Funkcia, činnosť a roly

Funkciou enteropeptidázy je aktivácia tráviace enzýmy pankreasu. Pritom iniciuje iba prvý krok aktivácie s konverziou Inhibícia na trypsín. Trypsín je svojou časťou serínová proteáza, ktorá sa štiepi proteíny pri rovnakom charakteristickom motíve rozpoznávania. Sám teraz pokračuje v aktivácii trypsinogénu. Zároveň aktivuje ďalšie pankreatické enzýmy z ich príslušných prekurzorov, ako je chymotrypsinogén, pro-elastáza, pro-karboxypeptidáza, pre-fosfolipázy a proenteropeptidáza. Enteropeptidáza je tiež pôvodne prítomná v neaktívnom proforme. Po vstupe potravinovej buničiny do dvanástniksa duodenáza vylučuje okrem proenteropeptidázy, ktorá aktivuje proformu enteropeptidázy. Po nástupe aktivačnej kaskády teda trypsín preberá aktivácie všetkých pankreatické enzýmy vrátane proenteropeptidázy a trypsinogénu. K aktivácii proenteropeptidázy na enteropeptidázu dochádza ešte účinnejšie pôsobením trypsínu ako duodenázy. Primárna prítomnosť tráviace enzýmy v neaktívnej forme je nesmierne dôležitá. Najmä pôsobenie proteáz je nešpecifické. Všetky proteíny obsahujúce charakteristický rozpoznávací motív v molekule, sa hydrolyticky štiepia. Keby boli enzýmy okamžite katalyticky aktívne, došlo by už k štiepeniu endogénnych proteínov v pankrease a pankreatickom vývode. Vďaka tomu by sa pankreas sám rozpustil. Aktivácia teda prebieha iba v dvanástnik mimo exokrinných žliaz. Tu môžu enzýmy začať rozkladať zložky potravy bez toho, aby napádali vlastné tkanivá tela. Aby sa zabránilo predčasnej aktivácii enzýmov, pôsobí v vylučovacom vývode pankreasu ďalší inhibítor trypsínu. V tráviacej kaskáde však hrá kľúčovú úlohu trypsín. Akonáhle je tento enzým aktivovaný, nie je možné zastaviť aktiváciu všetkých tráviacich enzýmov vrátane enteropeptidázy.

Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne úrovne

Enteropeptidáza, rovnako ako všetky serínové proteázy, tiež pôsobí nešpecificky a štiepi proteíny na charakteristický rozpoznávací motív. Enteropeptidáza pozostáva z ľahkého reťazca a ťažkého reťazca spojených disulfidom mosty. Serínová proteázová doména je umiestnená na ľahkom reťazci. Ťažký reťazec má molekulárnu povahu hmota 82 až 140 kilodaltonov, s molekulovou hmotnosťou ľahkého reťazca 35 až 62 kilodaltonov. Štruktúra enteropeptidázy v ľahkom reťazci je podobná ako u iných serínových proteáz trypsínu a chymotrypsínu. Ťažký reťazec je viazaný na membránu a ovplyvňuje špecifickosť enzýmu. Zistilo sa, že izolovaný ľahký reťazec má podobnú aktivitu proti charakteristickému rozpoznávaciemu motívu - (Asp) 4-Lys-, ale oveľa menšiu aktivitu proti trypsinogénu.

Choroby a poruchy

Ľudská enteropeptidáza je kódovaná ENTK gen na chromozóme 21. Mutácia tohto gen vedie k závažnému ochoreniu postihnutých detí. Enzým už nemôže aktivovať ďalšie tráviace enzýmy. Potravinové zložky sa už nerozkladajú a následne už nemôžu byť absorbované tenké črevo. Primárnou príčinou je zlé trávenie (nedostatočné odbúravanie), ktoré vedie k malabsorpcii zložiek potravy. Telo už nie je zásobované dostatkom výživných látok. To vedie k zlyhaniu prosperity, poruchám rastu a typickým nedostatok proteínov príznaky s tvorbou edému. Zároveň, sacharidy a tuky sa okrem bielkovín zle absorbujú. Pretože nestrávené zložky potravy sa dostanú do hrubého čreva a sú tam rozkladané kvasením a hnilobou baktérie, nadúvanie, hnačka a bolesť brucha tiež nastať. Doteraz bolo na celom svete popísaných 15 prípadov vrodeného deficitu enteropeptidázy. Príznaky ochorenia sa však vyskytujú oveľa častejšie. Nedostatok enteropeptidázy nemusí byť vždy prítomný. Pretože trypsín hrá kľúčovú úlohu pri aktivácii tráviacich enzýmov, porucha alebo nedostatok trypsínu vedie tiež k podobným príznakom. Liečba týchto porúch je v obidvoch prípadoch rovnaká. Enzýmy sa podávajú v aktivovanej forme. Určite existuje oveľa viac nediagnostikovaných prípadov nedostatku enteropeptidázy. Ak je diagnóza istá, enteropeptidáza môže byť tiež substituovaná kauzálne. Nedostatok enteropeptidázy je tiež sekundárny pri závažných črevných ochoreniach. Odlišná diagnóza by mali objasniť také choroby ako celiakia choroba, skrátené tenké črevo, laktázy nedostatok, alebo iné.