Elastazės yra proteazių grupė, glaudžiai susijusi su fermentai (enzimai) tripsino ir chimotripsinas. Jie priklauso serino proteazėms. Devyni fermentai (enzimai) priklausančios elastazėms, yra žinomos iki šiol žmogaus organizmui.
Kas yra elastazės?
Elastazės yra nespecifinės proteazės, kurių yra visuose gyvūnų ir žmonių organizmuose. Pavadinimas kilo dėl to, kad, be kita ko, jie sugeba suskaidyti paties kūno elastiną. Elastazės priklauso serino proteazėms. Jų aktyviame centre yra vadinamoji katalizinė triada asparto rūgštis, serinas ir histidinas. Be to, elastazės taip pat priklauso endoproteazėms. Jie nedegraduoja baltymai ir polipeptidų grandinės žingsnis po žingsnio, tačiau jas atskiria amino rūgštys ir būdingos aminorūgščių sekos. Baltymai suskaidomi peptidų grandinėje. Elastazių poveikis nėra specifinis. Taigi, endogeninis baltymai taip pat gali būti suskaidytas iš elastino. Todėl jų poveikis fermentai (enzimai) turi riboti elastazės inhibitoriai. Tarp elastazių išskiriamos dvi formos. Taigi yra kasos elastazių ir granulocitų elastazių. Kaip rodo pavadinimas, kasos elastazės (1 elastazė) išsiskiria iš kasos. Granulocitų elastazės (2 elastazės) yra neutrofilų granulocitai. Elastazės 1 trūkumas išmatose laikomas to įrodymu kasos nepakankamumas.
Funkcija, efektai ir vaidmenys
Elastazės veikia skeldamos peptidinius ryšius baltymai arba polipeptidinės grandinės. Dėl to susidaro mažesnės peptidinės grandinės arba pavienės amino rūgštys. Kasos elastazė padeda proteazėms tripsino ir chimotripsinas skaidant maisto baltymus. Jis susidaro kasoje kaip neaktyvus proenzimas (zymogenas) ir, išsiskyręs į plonoji žarna, paverčiamas aktyvia forma veikiant tripsino. Šiame procese dalinė grandinė yra atskirta nuo zymogeno. Elastazė 1 ypač skaido pluoštinį baltymą elastiną. Elastinas yra sudėtinė dalis jungiamasis audinys plaučių, kraujas laivai ir oda. Pagrindinė jo funkcija organizme yra palaikymas. Elastinas suteikia organams formą ir atramą. Kadangi baltymų tinklus jis formuoja per keturias sankryžas lizinas molekulės, jo negali pažeisti daugelis proteazių. Tačiau elastazė 1 turi galimybę tai padaryti. Elastino komponentai iš maisto yra suskaidomi ir gali būti toliau skaidomi amino rūgštys. Deja, elastazės poveikis yra nespecifinis, todėl jis taip pat gali atakuoti paties kūno elastino struktūras. Šiuo tikslu kūnas suformuoja elastiną slopinančius baltymus, kurie gali kontroliuoti destruktyvų elastino poveikį. Šie baltymai yra α1-antitripsinas, alfa-2-makroglobulinas arba elafinas. Antroji elastazių grupė vaizduoja granulocitų elastazę kaip ELA-2. Jų funkcija yra degraduoti fagocituojamus mikroorganizmus kaip imuninio atsako į infekciją dalį. Tačiau jie taip pat veikia nekonkrečiai ir atakuoja paties kūno elastiną. Jei procese elastazę slopinančių baltymų poveikis yra ribotas, tai gali vadovauti į sunaikinimą plaučių audinys, kuriame, be kita ko, susidaro emfizema.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės
Žmogaus organizme elastazės, neatsižvelgiant į jų sintezės vietą, yra svarbios imuninė sistema kovojant su gramneigiamais mikrobai viduje Virškinimo traktas, plaučiuose ir toliau žaizdos. Šiame procese jie suskaido atitinkamus baltymus hidrofobinio amino karboksi pusėje rūgštys, kurie apima valiną, gliciną ir alanino. Tačiau, kaip jau minėta, jų poveikis visada nėra konkretus. Žmogaus organizme kasdien metabolizuojama maždaug 500 miligramų elastazės. Elastazė organizme neskaidoma. Jis pašalinamas nepakitęs su išmatomis. Išmatose išsiskyręs kiekis gali būti naudojamas bandymui atlikti kasos funkcija. Tiesa, kad išmatose išsiskiria ir chimotripsinas. Tačiau elastazės nustatymas gali būti aiškiau naudojamas diagnostikos tikslais. Normali elastazė koncentracija yra ne mažiau kaip 200 mikrogramų viename grame išmatų.
Ligos ir sutrikimai
Per mažas išmatų elastazės lygis rodo kasos nepakankamumas. Jei kiekis yra nuo 100 iki 200 mikrogramų grame išmatų, tai yra lengva ar vidutinio sunkumo kasos disfunkcija. Mažesnės nei 100 mikrogramų vertės rodo sunkų kasos nepakankamumas. Elastazės nustatymas išmatose yra būdingas kasos nepakankamumo diagnostinis požymis. Tai yra egzokrininė kasos funkcija. Insulinas gamyba gali nepakisti. Sergant kasos nepakankamumu, per mažai virškinimo fermentai yra išskiriami. Tai taikoma proteazėms, taip pat lipazėms ir amilazės. Daugelis maisto komponentų storąją žarną pasiekia nesuvirškinę, kur juos toliau skaido patogeniniai bakterijos. Patogenas mikrobai gali klestėti tik tuo atveju, jei vis dar yra pakankamai nesuvirškintų maisto komponentų. Vystosi puvimo ir fermentacijos procesai, sukeliantys meteorizmą, viduriavimas ir pilvo diskomfortas. Kadangi riebalai taip pat nebeskaidomi, gali išsivystyti riebios išmatos. Priežastis kasos hipofunkcija gali atsirasti dėl ūmaus ar lėtinio pankreatitas. Pankreatitas paprastai yra dalies kasos virškinimo rezultatas dėl neištekėjusių virškinimo sulčių. Kasos išėjimas gali būti susiaurėjęs dėl navikų ar tulžies akmenys. Taip pat galima nutekėjimo obstrukcija dėl apsigimimų. Užsitęsęs lėtinis pankreatitas sukelia ilgalaikį kasos funkcinį sutrikimą, sumažėjus fermentų gamybai. Jei dėl genetinio defekto yra elastazės 2 trūkumas, imuninė sistema nukentėjusio paciento. Tai nuolat sukelia gyvybei pavojingas infekcijas. Esant elastazės inhibitorių trūkumui, pvz alfa-1-antitripsinas arba padidėjęs elastazės aktyvumas plaučių uždegimas, plaučių funkcija gali būti smarkiai apribota. Ilgainiui tai virsta emfizema. Genetinės alfa-1-antitripsino trūkumas, pakeitimas visą gyvenimą terapija su genų inžinerijos būdu gautu alfa-1-antitripsinu.
