elastaser representerar en grupp proteaser som är nära besläktade med enzymerna trypsin och chymotrypsin. De tillhör serinproteaserna. Hittills är nio enzymer som tillhör elastaserna kända för den mänskliga organismen.
Vad är elastaser?
Elastaser är ospecifika proteaser som förekommer i alla djur- och mänskliga organismer. Namnet kommer från det faktum att de bland annat kan bryta ner kroppens egen elastin. Elastaserna tillhör serinproteaserna.
Deras aktiva centrum innehåller den så kallade katalytiska triaden av asparaginsyra, serin och histidin. Vidare tillhör elastaserna också endoproteaserna. De bryter inte ner proteiner och polypeptidkedjor steg för steg, men delar dem vid vissa aminosyror och karakteristiska aminosyrasekvenser. Proteinet bryts ned i peptidkedjan. Effekten av elastaserna är inte specifik. På detta sätt kan kroppens egna proteiner också brytas ner från elastin. Därför måste effekten av dessa enzymer begränsas av elastashämmare. En åtskillnad görs mellan två typer av elastaser.
Det finns pankreaselastaser och granulocytelastaser. Som namnet antyder utsöndras bukspottkörtelastas (elastas 1) från bukspottkörteln. Granulocytelastas (elastas 2) är beläget i neutrofila granulocyter. En brist på elastas 1 i avföringen betraktas som bevis på brist på bukspottkörteln.
Funktion, effekt och uppgifter
Elastaser har till uppgift att bryta peptidbindningar i proteiner eller polypeptidkedjor. Mindre peptidkedjor eller enskilda aminosyror bildas i processen. Elastaset i bukspottkörteln stöder proteaserna trypsin och chymotrypsin vid nedbrytning av dietproteiner.
Det bildas i bukspottkörteln som ett inaktivt pro-enzym (zymogen) och omvandlas till den aktiva formen genom trypsins verkan, efter att den släppts i tunntarmen. En partiell kedja är uppdelad från zymogen. Elastas 1 bryter i synnerhet fiberproteinelastinet. Elastin är en del av bindvävnaden i lungorna, blodkärlen och huden. Den har främst en stödjande funktion i organismen. Elastin ger organen form och stöd. Eftersom det bildar proteinnätverk genom aggregeringen av fyra lysinmolekyler kan det inte brytas ned av många proteaser. Men Elastase 1 har förmågan att göra det. Elastinkomponenter från livsmedel bryts ned och kan bearbetas vidare och nedbrytas till aminosyror.
Tyvärr är effekten av elastas ospecifik, så att den också kan attackera kroppens egna elastinstrukturer. För att göra detta producerar kroppen elastininhiberande proteiner som kan kontrollera de destruktiva effekterna av elastin. Dessa proteiner inkluderar al-antitrypsin, alfa-2-makroglobulin eller elafin. Den andra gruppen elastaser representeras som ELA-2, granulocytelastas. Deras jobb är att bryta ned fagocytoserade mikroorganismer som en del av ett immunsvar mot infektioner. De har emellertid också en ospecifik effekt och attackerar kroppens egen elastin. Om effekten av elastasinhibitorproteinerna är begränsad kan lungvävnad förstöras med bildandet av emfysem.
Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden
Oavsett var de syntetiseras är elastaser viktiga anhängare av immunsystemet i kampen mot gramnegativa bakterier i matsmältningskanalen, i lungorna och på sår. På detta sätt klyver de motsvarande proteiner på karboxisidan av hydrofoba aminosyror, inklusive valin, glycin och alanin. Men som redan nämnts är deras effekt alltid ospecifik.
Människokroppen använder cirka 500 milligram elastas varje dag. Elastas bryts inte ner i kroppen. Det utsöndras oförändrat i avföringen. Bukspottkörtelns funktion kan kontrolleras med hjälp av den mängd som utsöndras i avföringen. Chymotrypsin utsöndras också med feces. Bestämningen av elastas kan emellertid användas tydligare för diagnostiska ändamål. Den normala koncentrationen av elastas är minst 200 mikrogram per gram avföring.
Sjukdomar och störningar
Om elastasnivån i avföringen är för låg, indikerar detta brist på bukspottkörteln. Om värdet är mellan 100 och 200 mikrogram per gram avföring är det fråga om en mild till måttlig dysfunktion i bukspottkörteln.
Svår pankreasinsufficiens förekommer vid värden under 100 mikrogram. Detekteringen av elastas i avföringen är ett karakteristiskt diagnostiskt inslag i en underaktiv bukspottkörtel. Detta är bukspottkörtelns exokrina funktion. Bildningen av insulin kan påverkas. När det gäller brist på bukspottkörteln utsöndras för få matsmältningsenzymer. Detta gäller såväl proteaser som lipaser och amylaser. Många livsmedelskomponenter når osmält tjocktarmen, där de nedbryts ytterligare av patogena bakterier. De patogena bakterierna kan bara frodas om det fortfarande finns tillräckligt med osmält matkomponenter. Putrefaction- och fermentationsprocesser utvecklas, vilket leder till meteorism, diarré och obehag i buken.
Eftersom fett inte längre bryts ned kan fettpallor förekomma. Orsaken till den underaktiva bukspottkörteln kan bero på akut eller kronisk pankreatit. Pankreatit beror vanligtvis på självsmältning av en del av bukspottkörteln genom icke-dränerande matsmältningsjuicer. Bukspottkörtelutloppet kan minskas på grund av tumörer eller gallsten. Dräneringsstörningar på grund av missbildningar är också möjliga. Långvarig kronisk pankreatit leder till nedsatt funktion av bukspottkörteln med minskad enzymproduktion. Om det finns en elastasbrist på elastas 2 på grund av en genetisk defekt, försvagas immunsystemet hos den drabbade patienten. Livstruande infektioner förekommer ständigt.
Om det saknas elastashämmare såsom alfa-1-antitrypsin eller ökad aktivitet av elastas vid lunginflammation, kan lungfunktionen begränsas kraftigt. På lång sikt utvecklas lungemfysem från detta. När det gäller genetisk alfa-1-antitrypsinbrist används livslången substitutionsbehandling med genetiskt manipulerad alfa-1-antitrypsin.
