Enteropeptidāze

Enteropeptidāze ir divpadsmitpirkstu zarnas gļotādas enzīms, kura funkcija ir aktivizēt aizkuņģa dziedzera enzīmus. Tas atrodas veselas gremošanas enzīmu aktivizācijas kaskādes sākumā. Enteropeptidāzes disfunkcija noved pie tā, ka tievā zarnā rodas gremošanas traucējumi un malabsorbcija.

Kas ir enteropeptidāze?

Enteropeptidāze ir divpadsmitpirkstu zarnas gļotādas enzīms, kas aktivizē aizkuņģa dziedzera gremošanas fermentus, aktivizējot tripsīnu un tripsīnu.

Enteropeptidāze izdalās divpadsmitpirkstu zarnas gļotādas sukas malā. Konkrēti, par sekrēciju ir atbildīgi liebekühn dziedzeri. Liebekühn dziedzeri ir cauruļveida depresijas mazās un resnās zarnas epitēlijā. Tievā zarnā tie atrodas starp tievās zarnas villēm. Dziedzeri, kas pazīstami arī kā Lieberkühn kriptas, papildus enteropeptidāzei izdala daudz enzīmu. Enteropeptidāzes sekrēcija tiek stimulēta, kad chyme, kas iepriekš ir sagremots kuņģī, nonāk divpadsmitpirkstu zarnā. Tikai ferments neietekmē pārtikas komponentus.

Tikai fermenta tripsīna aktivēšana nosaka visu kustīgo gremošanas enzīmu aktivizācijas kaskādi. Enteropeptidāze, tāpat kā tripsīns un citas aizkuņģa dziedzera proteāzes, ir serīna proteāze. Aktīvais centrs satur asparagīnskābes, histidīna un serīna katalītisko triādi. Kā endopeptidāze, enteropeptidāze šķeļ olbaltumvielas tikai noteiktos raksturīgos punktos ar noteiktiem atpazīšanas motīviem aminoskābju secībā. Ferments vienmēr šķeļas pēc Asp-Asp-Asp-Asp-Lys atpazīšanas motīva. Izmantojot tripsinogēnu, heksapeptīds Val- (Asp) 4-Lys tiek sadalīts, veidojot tripsīnu.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Enteropeptidāzes funkcija ir aktivizēt gremošanas enzīmus aizkuņģa dziedzerī. Tas tikai sāk pirmo aktivizēšanas soli ar tripsinogēna pārvēršanu tripsīnā.

Tripsīns savukārt ir serīna proteāze, kas šķeļ olbaltumvielas, pamatojoties uz to pašu raksturīgo atpazīšanas motīvu. Tagad tas turpina pašas tripsinogēna aktivizēšanu. Tajā pašā laikā tas aktivizē citus aizkuņģa dziedzera enzīmus no to attiecīgajiem prekursoriem, piemēram, himotripsinogēnu, proelastāzi, prokarboksipeptidāzi, profosfolipāzi un proenteropeptidāzi. Arī Enteropeptidāze sākotnēji atrodas neaktīvā formā. Kad chyme nonāk divpadsmitpirkstu zarnā, tiek izdalīta ne tikai proenteropeptidāze, bet arī duodenāze, kas aktivizē enteropeptidāzes veidošanos. Kad aktivizācijas kaskāde ir sākusies, tripsīns pārņem visu aizkuņģa dziedzera enzīmu, ieskaitot proenteropeptidāzi un tripsinogēnu, aktivizēšanu.

Proenteropeptidāzes aktivizēšana enteropeptidāzē notiek vēl efektīvāk, izmantojot tripsīnu, nevis caur duodenāzi. Gremošanas enzīmu primārā klātbūtne to neaktīvajā formā ir ārkārtīgi svarīga. Jo īpaši proteāžu darbība ir nespecifiska. Visas olbaltumvielas, kas satur raksturīgo atpazīšanas motīvu molekulā, tiek hidrolītiski sadalītas. Ja fermenti nekavējoties būtu katalītiski aktīvi, paša ķermeņa olbaltumvielas jau būtu sagremotas aizkuņģa dziedzerī un aizkuņģa dziedzera kanālā. Tā rezultātā aizkuņģa dziedzeris izšķīst pati. Aktivizēšana notiek tikai divpadsmitpirkstu zarnā ārpus eksokrīnajiem dziedzeriem.

Fermenti šeit var sākt sadalīt pārtikas komponentus, neuzbrūkot paša organisma audiem. Lai novērstu enzīmu priekšlaicīgu aktivizēšanu, aizkuņģa dziedzera kanālā darbojas papildu tripsīna inhibitors. Tomēr galveno lomu gremošanas kaskādē spēlē tripsīns. Kad šis enzīms ir aktivizēts, visu gremošanas enzīmu, ieskaitot enteropeptidāzi, aktivizēšanu nevar apturēt.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Tāpat kā visas serīna proteāzes, arī enteropeptidāzei ir nespecifiska iedarbība un tā sašķeļ olbaltumvielas pēc raksturīga atpazīšanas motīva. Enteropeptidāze sastāv no vieglas un smagas ķēdes, ko savieno disulfīdu tilti. Serīna proteāzes domēns atrodas vieglajā ķēdē.

Smagās ķēdes molekulmasa ir no 82 līdz 140 kilodaltoniem, bet vieglās ķēdes molekulārā masa ir no 35 līdz 62 kilodaltoniem. Enteropeptidāzes vieglo ķēžu struktūra ir līdzīga pārējiem serīna proteāžu tripsīnam un himotripsīnam. Smagā ķēde ir piesaistīta membrānai un ietekmē fermenta specifiku. Tika konstatēts, ka izolētajai vieglajai ķēdei ir līdzīga iedarbība pret raksturīgo atpazīšanas motīvu - (Asp) 4-Lys-, bet ievērojami zemāka iedarbība pret tripsinogēnu.

Slimības un traucējumi

Cilvēka enteropeptidāzi kodē ENTK gēns 21. hromosomā. Šī gēna mutācija var izraisīt nopietnas slimības skartajiem bērniem.

Ferments vairs nevar aktivizēt pārējos gremošanas fermentus. Pārtikas sastāvdaļas vairs netiek sadalītas, un tāpēc tievās zarnas tās vairs nevar absorbēt. Tas galvenokārt ir nepareizas gremošanas (nepietiekama sadalīšanās) jautājums, kas izraisa pārtikas sastāvdaļu malabsorbciju. Ķermenis vairs netiek pienācīgi apgādāts ar barības vielām. Neizdodas uzplaukt, aizkavēta augšana un raksturīgi olbaltumvielu deficīta simptomi ar tūskas attīstību. Tajā pašā laikā papildus olbaltumvielām slikti uzsūcas arī ogļhidrāti un tauki. Tā kā nesagremotie pārtikas komponenti nonāk resnajā zarnā un tiek sadalīti tur fermentācijas un putrefaktīvo baktēriju dēļ, rodas arī vēdera uzpūšanās, caureja un sāpes vēderā.

Līdz šim visā pasaulē ir aprakstīti 15 iedzimtas enteropeptidāzes deficīta gadījumi. Tomēr stāvokļa simptomi ir daudz biežāki. Enteropeptidāzes deficītam ne vienmēr jābūt klāt. Tā kā tripsīnam ir galvenā loma gremošanas enzīmu aktivizēšanā, tad tripsīna defekts vai deficīts izraisa līdzīgus simptomus. Šo slimību ārstēšana ir vienāda abos gadījumos. Fermentus ievada aktivizētā veidā. Noteikti ir vēl daudz nenoskaidrotu enteropeptidāzes deficīta gadījumu.

Ja diagnoze ir noteikta, enteropeptidāzi var arī aizstāt. Enteropeptidāzes deficītu sekundāri izraisa arī smagas zarnu slimības.Diferenciāldiagnozē jāprecizē tādas slimības kā celiakija, saīsināta tievās zarnas, laktāzes deficīts vai citas.