elastaser

elastaser representerer en gruppe proteaser som er nært beslektet med enzymene trypsin og chymotrypsin. De tilhører serinproteasene. Så langt er ni enzymer som tilhører elastasene kjent for den menneskelige organismen.

Hva er elastaser?

Elastaser er uspesifikke proteaser som forekommer i alle dyr og mennesker. Navnet kommer av at de blant annet klarer å bryte ned kroppens egen elastin. Elastasene tilhører serinproteasene.

Deres aktive senter inneholder den såkalte katalytiske triaden av asparaginsyre, serin og histidin. Videre tilhører elastasene også endoproteasene. De bryter ikke ned proteiner og polypeptidkjeder trinn for trinn, men deler dem ved visse aminosyrer og karakteristiske aminosyresekvenser. Proteinet brytes ned i peptidkjeden. Effekten av elastasene er ikke spesifikk. På denne måten kan kroppens egne proteiner også brytes ned fra elastin. Derfor må effekten av disse enzymene begrenses av elastasehemmere. Det skilles mellom to typer elastaser.

Det er bukspyttkjertelastaser og granulocyttelastaser. Som navnet antyder, blir bukspyttkjertelastaser (elastase 1) utskilt fra bukspyttkjertelen. Granulocytelastase (elastase 2) er lokalisert i neutrofile granulocytter. En mangel på elastase 1 i avføringen regnes som bevis på mangel på bukspyttkjertelen.

Funksjon, effekt og oppgaver

Elastaser har som oppgave å bryte peptidbindinger i proteiner eller polypeptidkjeder. Mindre peptidkjeder eller individuelle aminosyrer dannes i prosessen. Elastasen i bukspyttkjertelen støtter proteasene trypsin og chymotrypsin når de bryter ned diettproteiner.

Det dannes i bukspyttkjertelen som et inaktivt proenzym (zymogen) og blir, etter å ha blitt frigjort i tynntarmen, omdannet til den aktive formen ved hjelp av trypsin. En delkjede er delt fra zymogen. Elastase 1 bryter spesielt fiberproteinelastinet. Elastin er en del av bindevevet i lungene, blodkarene og huden. Den har hovedsakelig en støttefunksjon i organismen. Elastin gir organene form og støtte. Siden det danner protein-nettverk gjennom aggregeringen av fire lysinmolekyler, kan det ikke brytes ned av mange proteaser. Imidlertid har Elastase 1 muligheten til det. Elastinkomponenter fra mat brytes ned og kan bearbeides videre og brytes ned til aminosyrer.

Dessverre er effekten av elastase uspesifikk, slik at den også kan angripe kroppens egne elastinstrukturer. For å gjøre dette produserer kroppen elastinhemmende proteiner som kan kontrollere de destruktive effektene av elastin. Disse proteiner inkluderer a1-antitrypsin, alfa-2-makroglobulin eller elafin. Den andre gruppen av elastaser er representert som ELA-2, granulocyttelastase. Deres jobb er å bryte ned fagocytoserte mikroorganismer som en del av et immunrespons på infeksjoner. Imidlertid har de også en uspesifikk effekt og angriper kroppens egen elastin. Hvis effekten av elastaseinhibitorproteinene er begrenset, kan lungevev ødelegges med dannelse av emfysem.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Uansett hvor de syntetiseres, er elastaser viktige tilhengere av immunforsvaret i kampen mot gramnegative bakterier i fordøyelseskanalen, i lungene og på sår. Dermed spaltes de tilsvarende proteiner på karboksysiden av hydrofobe aminosyrer, inkludert valin, glycin og alanin. Imidlertid, som allerede nevnt, er effekten alltid uspesifikk.

Menneskekroppen bruker rundt 500 milligram elastase hver dag. Elastase brytes ikke ned i kroppen. Den skilles ut uendret i avføringen. Funksjonen til bukspyttkjertelen kan kontrolleres ved hjelp av mengden som skilles ut i avføringen. Chymotrypsin skilles også ut med avføring. Bestemmelsen av elastase kan imidlertid brukes tydeligere for diagnostiske formål. Den normale konsentrasjonen av elastase er minst 200 mikrogram per gram avføring.

Sykdommer og lidelser

Hvis nivået av elastase i avføringen er for lavt, indikerer dette pancreasinsuffisiens. Hvis verdien er mellom 100 og 200 mikrogram per gram avføring, er det et spørsmål om en mild til moderat dysfunksjon i bukspyttkjertelen.

Alvorlig bukspyttkjertelinsuffisiens er til stede ved verdier under 100 mikrogram. Påvisning av elastase i avføringen er et karakteristisk diagnostisk trekk ved en underaktiv bukspyttkjertel. Dette er bukspyttkjertelens eksokrine funksjon. Dannelsen av insulin kan ikke påvirkes. Ved mangel på bukspyttkjertelen utskilles for få fordøyelsesenzymer. Dette gjelder både proteaser og lipaser og amylaser. Mange matkomponenter når tykktarmen ufordøyd, hvor de videre brytes ned av sykdomsfremkallende bakterier. De sykdomsfremkallende bakteriene kan bare trives hvis det fremdeles er nok ufordelt matkomponenter. Putrefaksjons- og gjæringsprosesser utvikler seg, noe som fører til meteorisme, diaré og ubehag i magen.

Siden fett ikke lenger brytes ned, kan fett avføring oppstå. Årsaken til den underaktive bukspyttkjertelen kan skyldes akutt eller kronisk pankreatitt. Pankreatitt skyldes vanligvis selvfordøyelsen av en del av bukspyttkjertelen ved ikke-drenerende fordøyelsessafter. Utløpet i bukspyttkjertelen kan bli innsnevret på grunn av svulster eller gallestein. Drenasjeforstyrrelser på grunn av misdannelser er også mulig. Langvarig kronisk pankreatitt fører til nedsatt funksjon i bukspyttkjertelen med redusert enzymproduksjon. Hvis det er en elastasemangel på elastase 2 på grunn av en genetisk defekt, svekkes immunsystemet til den berørte pasienten. Livstruende infeksjoner forekommer stadig.

Hvis det er mangel på elastaseinhibitorer som alfa-1-antitrypsin eller økt aktivitet av elastase ved lungebetennelse, kan lungefunksjonen begrenses alvorlig. På lang sikt utvikler lungeemfysem seg av dette. Når det gjelder genetisk alfa-1-antitrypsinmangel, brukes livslang substitusjonsbehandling med genetisk konstruert alfa-1-antitrypsin.