Pepsin Δομή, Λειτουργίες, Παραγωγή

Το πεψίνη Είναι ένα ισχυρό ένζυμο που υπάρχει στον γαστρικό χυμό και βοηθά στην πέψη των πρωτεϊνών. Αυτό είναι στην πραγματικότητα μια ενδοπεπτιδάση των οποίων η κύρια αποστολή είναι να διαλυθεί πρωτεΐνες τροφή σε μικρότερα κομμάτια γνωστά ως πεπτίδια, τα οποία στη συνέχεια απορροφάται από το έντερο ή αποικοδομείται από παγκρεατικά ένζυμα.

Παρόλο που απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1836 από το γερμανικό φυσιολόγος Theodor Schwann, δεν ήταν μέχρι το 1929, όταν ο Αμερικανός βιοχημικός John Howard Northrop, Rockefeller Institute for Medical Research, ανέφερε πραγματική κρυστάλλωση και μέρος των καθηκόντων του του, που θα σας βοηθήσουν να λάβετε το βραβείο Νόμπελ στη Χημεία 17 χρόνια αργότερα.

Αυτό το ένζυμο δεν είναι αποκλειστικό για τον άνθρωπο. Είναι, επίσης, που παράγεται στο στομάχι πολλών ζώων και ενεργεί από τα πρώτα στάδια της ζωής, που εργάζονται στην πέψη των πρωτεϊνών από γαλακτοκομικά προϊόντα, κρέας, αυγά και τα δημητριακά, κυρίως.

Ευρετήριο

• 1 Δομή
• 2 Λειτουργίες
• 3 Πώς παράγεται?
• 4 Πού ενεργεί;?
  • 4.1 Γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση
  • 4.2 Άλλες επιδράσεις της πεψίνης
• 5 Αναφορές

Δομή

Τα κύρια κύτταρα του στομάχου παράγουν μια αρχική ουσία που ονομάζεται πεψίνη. Αυτό το προένζυμο ή το ζυμογόνο υδρολύεται και ενεργοποιείται από γαστρικά οξέα, χάνοντας 44 αμινοξέα στη διαδικασία. Στο τέλος, η πεψίνη περιέχει 327 υπολείμματα αμινοξέων στην ενεργό μορφή της, η οποία ασκεί τις λειτουργίες της στο γαστρικό επίπεδο.

Η απώλεια αυτών των 44 αμινοξέων αφήνει ελεύθερο ίσο αριθμό καταλοίπων οξέων. Για το λόγο αυτό, η πεψίνη λειτουργεί καλύτερα σε μέσα με πολύ χαμηλό pH.

Λειτουργίες

Όπως αναφέρθηκε ήδη, η κύρια λειτουργία της πεψίνης είναι η πέψη των πρωτεϊνών. Η δραστικότητα της πεψίνης είναι μεγαλύτερη σε πολύ όξινα περιβάλλοντα (pH 1,5 - 2) και με θερμοκρασίες που κυμαίνονται μεταξύ 37 και 42 ºC.

Μόνο ένα τμήμα των πρωτεϊνών που φθάνουν στο στομάχι αποικοδομούνται από αυτό το ένζυμο (περίπου 20%) σχηματίζοντας μικρά πεπτίδια.

Η δραστικότητα της πεψίνης εστιάζεται κυρίως στις Ν-τερματική υδρόφοβη δεσμών που υπάρχουν στα αρωματικά αμινοξέα όπως η τρυπτοφάνη, φαινυλαλανίνη και τυροσίνη, που είναι μέρος πολλών πρωτεϊνών από τρόφιμα.

Μια λειτουργία της πεψίνης που έχει περιγραφεί από ορισμένους συγγραφείς λαμβάνει χώρα στο αίμα. Παρά το γεγονός ότι η δήλωση αυτή είναι αμφιλεγόμενη, φαίνεται ότι μικρές ποσότητες πεψίνης περνούν στην κυκλοφορία του αίματος, όπου δρα σε μεγάλες ή μερικώς υδρολυμένη πρωτεΐνες απορροφώνται από το λεπτό έντερο πριν συνολικού πέψη του.

Πώς παράγεται?

Το πεψίνη που εκκρίνεται από τα κύρια κύτταρα του στομάχου, επίσης γνωστά ως κύτταρα ζυμογόνου, είναι ο πρόδρομος της πεψίνης.

Αυτό το προένζυμο απελευθερώνεται χάρη στις παρορμήσεις του πνευμονικού νεύρου και στην ορμονική έκκριση της γαστρίνης και της σεκρετίνης, οι οποίες διεγείρονται μετά την λήψη τροφής.

Ήδη στο στομάχι, το πεψινένιο αναμιγνύεται με υδροχλωρικό οξύ, το οποίο απελευθερώνεται από τα ίδια ερεθίσματα, αλληλεπιδρώντας ταχέως μεταξύ τους για να παράγουν πεψίνη.

Αυτό διεξάγεται μετά την διάσπαση ενός υποστρώματος 44 αμινοξέων από την αρχική δομή πεψινώσεως μέσω μίας σύνθετης αυτοκαταλυτικής διεργασίας.

Μόλις ενεργοποιηθεί, η ίδια πεψίνη είναι ικανή να συνεχίσει να διεγείρει την παραγωγή και την απελευθέρωση περισσότερου πεψίνης. Αυτή η δράση είναι ένα καλό παράδειγμα ενζυματικής θετικής ανατροφοδότησης.

Εκτός από την ίδια την πεψίνη, η ισταμίνη και ιδιαίτερα η ακετυλοχολίνη διεγείρουν τα πεπτικά κύτταρα να συνθέσουν και να απελευθερώσουν νέο πεψινένιο.

Πού ενεργεί?

Ο κύριος τόπος δράσης της είναι το στομάχι. Αυτό το γεγονός μπορεί εύκολα να εξηγηθεί με την κατανόηση ότι η οξύτητα του στομάχου είναι η ιδανική κατάσταση για την απόδοσή του (pH 1,5-2,5). Στην πραγματικότητα, όταν ο βλωμός τροφής περνά από το στομάχι στο δωδεκαδάκτυλο, η πεψίνη απενεργοποιείται με την εύρεση ενός εντερικού μέσου με βασικό ρΗ.

Η πεψίνη δρα επίσης στο αίμα. Αν και αυτό το φαινόμενο έχει ήδη ειπωθεί ότι είναι αμφιλεγόμενο, ορισμένοι ερευνητές ισχυρίζονται ότι η πεψίνη περνάει στην κυκλοφορία του αίματος, όπου συνεχίζει να χωνεύει ορισμένα πεπτίδια μακράς αλυσίδας ή αυτά που δεν έχουν υποβαθμιστεί πλήρως..

Όταν η πεψίνη φεύγει από το στομάχι και βρίσκεται σε περιβάλλον με ουδέτερο ή βασικό ρΗ, η λειτουργία της διακόπτεται. Ωστόσο, με την μη υδρόλυση μπορεί να ενεργοποιηθεί και πάλι εάν το μέσον αντιδρά.

Αυτό το χαρακτηριστικό είναι σημαντικό να κατανοήσουμε κάποιες από τις αρνητικές επιδράσεις της πεψίνης, οι οποίες συζητούνται παρακάτω.

Γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση

Η χρόνια επιστροφή της πεψίνης στον οισοφάγο είναι μία από τις κύριες αιτίες της βλάβης που προκαλείται από την γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση. Αν και οι υπόλοιπες ουσίες που αποτελούν τον γαστρικό χυμό εμπλέκονται επίσης σε αυτή την παθολογία, η πεψίνη φαίνεται να είναι η πιο επιβλαβής από όλους.

Η πεψίνη και άλλα οξέα που υπάρχουν στην αναρροή μπορούν να προκαλέσουν όχι μόνο οισοφαγίτιδα, που είναι η αρχική συνέπεια, αλλά επηρεάζουν πολλά άλλα συστήματα.

Μεταξύ των πιθανών συνεπειών της δραστηριότητας της πεψίνης σε ορισμένους ιστούς έχουμε λαρυγγίτιδα, πνευμονίτιδα, χρόνια κραταιότητα, επίμονο βήχα, λαρυγγόσπασμο και ακόμη και λαρυγγικό καρκίνο.

Το άσθμα με πνευμονική μικροαπνοή του γαστρικού περιεχομένου έχει μελετηθεί. Η πεψίνη μπορεί να έχει ερεθιστικές επιπτώσεις στο βρογχικό δέντρο και να ενθαρρύνει τη συστολή των αεραγωγών, προκαλώντας τα τυπικά συμπτώματα αυτής της ασθένειας: αναπνευστική δυσχέρεια, βήχα, συριγμό και κυάνωση.

Άλλες επιδράσεις της πεψίνης

Οι στοματικές και οδοντολογικές σφαίρες μπορούν επίσης να επηρεαστούν από τη δράση της πεψίνης. Τα πιο συνηθισμένα σημεία που σχετίζονται με αυτές τις βλάβες είναι η δυσοσμία ή η κακή αναπνοή, η υπερβολική σιαλγία, οι κοκκιώματα και η διάβρωση των οδοντοστοιχιών. Αυτή η διαβρωτική δράση συνήθως εκδηλώνεται μετά από χρόνια παλινδρόμησης και μπορεί να προκαλέσει βλάβη σε ολόκληρη την οδοντοστοιχία.

Παρόλα αυτά, η πεψίνη μπορεί να είναι χρήσιμη από ιατρική άποψη. Έτσι, η παρουσία πεψίνης στο σάλιο είναι ένας σημαντικός διαγνωστικός δείκτης γαστροοισοφαγικής παλινδρόμησης.

Στην πραγματικότητα υπάρχει μια ταχεία δοκιμή διαθέσιμη στην αγορά που ονομάζεται PepTest, η οποία ανιχνεύει την παρουσία της σίλικας πεψίνης και βοηθά στη διάγνωση της παλινδρόμησης.

Το Papain, ένα ένζυμο πολύ παρόμοιο με την πεψίνη που υπάρχει στους παπάγια ή την παπάγια, είναι χρήσιμο για την υγιεινή και την λεύκανση των δοντιών.

Επιπλέον, η πεψίνη χρησιμοποιείται στη βιομηχανία δέρματος και την κλασική φωτογραφία καθώς και στην παραγωγή τυριού, δημητριακά, snacks, αρωματισμένα ποτά, predigested πρωτεΐνες και ακόμη και τσίχλες.

Αναφορές

1. Liu, Yu και cols (2015). Η πέψη των νουκλεϊνικών οξέων αρχίζει στο στομάχι. Επιστημονικές εκθέσεις, 5, 11936.
2. Czinn, Steven και Sarigol Blanchard, Samra (2011). Αναπτυξιακή ανατομία και φυσιολογία του στομάχου. Παιδιατρική γαστρεντερική και ηπατική νόσο, τέταρτη έκδοση, κεφάλαιο 25, 262-268.
3. Smith, Margaret και Morton, Dion (2010). Το στομάχι: Βασικές λειτουργίες. Το πεπτικό σύστημα, δεύτερη έκδοση, κεφάλαιο 3, 39-50.
4. Wikipedia (τελευταία έκδοση Μάιος 2018). Pepsin. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (τελευταία έκδοση Μάιος 2018). Pepsin. Ανακτήθηκε από: britannica.com
6. Τανγκ, Ιορδανία (2013). Pepsin Α. Εγχειρίδιο των πρωτεολυτικών ενζύμων, κεφάλαιο 3, τόμος Ι, 27-35.