Tieto pankreatické lipázy (triacylglycerol acyl hydroláza) sú enzýmy vylučované pankreasom do tenkého čreva a sú zodpovedné za štiepenie triglyceridov v potrave spotrebovaného, vznikajú voľné mastné kyseliny a glycerol.
Inými slovami, sú to enzýmy, ktoré trávia tuky, najmä neutrálne tuky, ktoré sú v potravinách najčastejšie (triglyceridy). Tieto tuky pozostávajú z glycerolového jadra, na ktoré sú esterifikované tri molekuly mastných kyselín.
Grafický diagram, v ktorom je znázornený proces absorpcie triglyceridov stenou zažívacieho traktu. Pankreatická lipáza prevádza triglyceridy na monoglyceridy a voľné mastné kyseliny (Zdroj: Posible2006 Via Wikimedia Commons)
Iné enzýmy, ktoré štiepia tuk, sú tiež obsiahnuté v pankreatických sekrétoch, známych ako fosfolipázy A a B, ktoré sú schopné štiepiť mastné kyseliny lecitínu a izolecitínu.
Pankreas je orgán s dvojitou funkciou; Na jednej strane vylučuje hormóny, ktoré súvisia s metabolizmom uhľohydrátov (inzulín a glukagón) a na druhej strane vylučuje enzýmy na tráviace funkcie, ako sú lipázy (ktoré trávia tuky), proteázy (ktoré trávia bielkoviny) a amylázy (ktoré trávia uhľohydráty).
Na rozdiel od proteáz sa pankreatické lipázy vylučujú do tenkého čreva ako aktívne proteíny a ich aktivita sa môže zvýšiť v prítomnosti žlčových kyselín a ďalších zlúčenín.
Pankreatická šťava nie je zložená iba z enzýmov, ale obsahuje tiež tekutinu a ďalšie chemické zložky, napríklad hydrogenuhličitan, všetky syntetizované bunkami inými ako pankreas a pod prísnymi regulačnými mechanizmami.
Niektoré choroby pankreasu sa vyznačujú nedostatkom enzýmov s normálnou sekréciou tekutín alebo naopak, to znamená deficitom sekrécie tekutín a normálnou sekréciou enzýmov.
štruktúra
U ľudí je pankreatická lipáza enzým zložený z jedného polypeptidového reťazca s molekulovou hmotnosťou blízkou 50 kDa, podobný enzýmu u hovädzieho dobytka, oviec a ošípaných.
Je to glykoproteín, ktorý má vo svojej uhľohydrátovej časti zvyšky manózy, fukózy, galaktózy, glukózy a N-acetylglukozamínu. U ľudí boli navrhnuté dva izoenzýmy pankreatickej lipázy s izoelektrickými bodmi 5,80 a 5,85.
Podľa niektorých štúdií je tento enzým kódovaný génom, ktorý má asi 1 395 nukleotidov, ktorého translačný produkt zodpovedá molekule asi 465 aminokyselín.
N-terminálnemu koncu úplne spracovaného a zrelého proteínu predchádza sekvencia alebo signálny peptid 16 hydrofóbnych aminokyselín, ktoré po syntéze hrajú dôležitú úlohu v translokácii tohto enzýmu.
Ľudský enzým má aktívne miesto umiestnené na C-terminálnom konci, kde je triáda aminokyselín: Asp-His-Ser, z ktorých sa serín zdá byť najdôležitejšou katalytickou cestou.
Aktivácia a inhibícia
Tento enzým sa vylučuje vo svojej aktívnej forme, ale jeho aktivita sa zvyšuje v prítomnosti aminokyselín, iónov vápnika a žlčových solí. Žlčové soli sú konkrétne zodpovedné za zníženie pH črevného lúmenu z 8,1 na 6, čo je optimálne pH pre enzým.
Niektorí autori poukazujú na to, že ak sa koncentrácia žlčových solí príliš zvyšuje, pankreatická lipáza je inhibovaná, ale táto inhibícia je potlačená alebo zvrátená iným enzýmom, kolipázou, ktorý funguje ako kofaktor pankreatickej lipázy a je kódovaný rôznymi génmi. najprv.
Niektorí autori však tvrdia, že pankreatická lipáza, ako aj fosfolipázy, sa skutočne syntetizujú a vylučujú ako neaktívne „zymogény“, ktoré vyžadujú proteolytické štiepenie uskutočňované enzýmom trypsín, ktorý sa tiež nachádza v pankreatické šťavy.
Ukázalo sa tiež, že nadmerná prítomnosť solí ťažkých kovov, ako je meď, železo a kobalt, inhibuje pankreatickú lipázu. Rovnaké ako prítomnosť halogénov, jódu, fluóru a brómu.
Vlastnosti
Hlavnou funkciou enzýmu pankreatickej lipázy je podporovať črevné trávenie triglyceridov požitých so stravou, funkciu, ktorú dosahuje hydrolýzou týchto zlúčenín a uvoľňovaním zmesi diglyceridov, monoglyceridov, voľných mastných kyselín a molekúl glycerolu.
Pankreatická lipáza všeobecne hydrolyzuje väzby v pozíciách 1 a 3 triglyceridov, na ktoré útočí; katalyzuje tiež trávenie niektorých syntetických esterov a v oboch prípadoch tak môže urobiť iba na rozhraní medzi vodou a tukmi, čím jemnejšia je emulzia, tým väčšia je lipázová aktivita.
Grafická schéma tukov prijímaných stravou. V čreve sú emulgované v dvanástniku amfipatickými roztokmi vo forme žlčových solí a fosfolipidov, ktoré potom môžu byť napadnuté pankreatickou lipázou (Zdroj: Cruithne9 Via Wikimedia Commons).
Prvým krokom na trávenie tukov v tenkom čreve je ich „emulgácia“ v črevnej tekutine v dôsledku prítomnosti žlčových solí z pečene a peristaltických pohybov čriev.
Je dôležité si uvedomiť, že v procese trávenia tukov sa mastné kyseliny s krátkym reťazcom (medzi 2 a 10 atómami uhlíka) a glycerolové molekuly rýchlo vstrebávajú črevnou sliznicou.
Triglyceridy, ktoré sa zvyčajne vyznačujú prítomnosťou mastných kyselín s dlhým reťazcom (s viac ako 12 atómami uhlíka), sa štiepia pankreatickými lipázami, keď sa „uložia“ do štruktúr známych ako micely, produkt emulgácie.
Normálne hodnoty
Pankreas, rovnako ako každý orgán v tele, môže byť vystavený rôznym chorobám infekčného, zápalového, nádorového, toxického alebo traumatického pôvodu, čo môže mať vážne následky pre systémové fungovanie.
Enzýmy amyláza a pankreatická lipáza sa často používajú ako sérové indikátory niektorých patológií týkajúcich sa tráviaceho systému a jeho doplnkových žliaz.
Zistilo sa, že zvyčajne vysoké hladiny lipáz v sére môžu byť spôsobené pankreatitídou a to isté bolo navrhnuté s ohľadom na iný enzým produkovaný pankreasom, amylázu.
Normálne hodnoty pre pankreatickú lipázu u ľudí sú medzi 0 a 160 U / l v plazme, zatiaľ čo hodnota vyššia ako 200 U / l je hodnota, pri ktorej existuje podozrenie na prítomnosť pankreatitídy alebo iného stavu pankreasu. ,
Hladina pankreatickej lipázy sa môže nielen zvýšiť v sére v dôsledku chronického alebo akútneho zápalu pankreasu (pankreatitída), ale môže to byť tiež indikácia rakoviny pankreasu, ťažkej gastroenteritídy, dvanástnikových vredov, infekcií HIV, atď.
Môže sa vyskytnúť aj u ľudí s familiárnou deficienciou lipoproteínovej lipázy.
Referencie
- Najlepšie, CH, a Taylor, NB (1961). Fyziologický základ lekárskej praxe (zväzok 541). Baltimore: Williams a Wilkins.
- De Caro, A., Figarella, C., Amic, J., Michel, R., & Guy, O. (1977). Ľudská pankreatická lipáza: glykoproteín. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Protein Structure, 490 (2), 411-419.
- Frank, B., & Gottlieb, K. (1999). Normálna amyláza, zvýšená lipáza: je to pankreatitída? Americký časopis o gastroenterológii, 94 (2), 463.
- Hall, JE (2015). Guyton and Hall učebnica lekárskej fyziológie. Elsevier Health Sciences.
- Marcin, J. (2017). Healthline. Získané 26. decembra 2019 z www.healthline.com/health/amylase-and-lipase-tests
- Ruch, TC, Patton, HD, a Howell, WH (1973). Fyziológia a biofyzika. Saunders.
- Winkler, FK, d'Arcy, A. a Hunziker, W. (1990). Štruktúra ľudskej pankreatickej lipázy. Náture, 343 (6260), 771.