Elastaze predstavljajo skupino proteaz, ki so tesno povezane z encimi tripsin in kimotripsin. Spadajo v serinske proteaze. Devet encimi do danes znani za človeški organizem.
Kaj so elastazi?
Elastaze so nespecifične proteaze, ki jih najdemo v vseh živalskih in človeških organizmih. Ime izhaja iz dejstva, da so med drugim sposobni razgraditi lastni elastin v telesu. Elastaze spadajo med serinske proteaze. Njihov aktivni center vsebuje tako imenovano katalitsko triado aspartinska kislina, serin in histidin. Poleg tega elastaze spadajo tudi med endoproteaze. Ne razgrajujejo se beljakovin in polipeptidne verige korak za korakom, vendar jih natančno cepijo aminokisline in značilna aminokislinska zaporedja. Beljakovina se razgradi znotraj peptidne verige. Učinek elastaz ni poseben. Tako endogeni beljakovin se lahko razgradi tudi iz elastina. Zato učinek teh encimi omejiti z zaviralci elastaze. Med elastasi ločimo dve obliki. Tako obstajajo elastaze trebušne slinavke in granulocitni elastaze. Kot že ime pove, se iz trebušne slinavke izločajo elastaze trebušne slinavke (elastaza 1). Granulocitna elastaza (elastaza 2) je v nevtrofilni granulociti. Pomanjkanje elastaze 1 v blatu velja za dokaz insuficienca trebušne slinavke.
Funkcija, učinki in vloge
Elastaze delujejo tako, da cepijo peptidne vezi beljakovin ali polipeptidne verige. To povzroči nastanek manjših ali enojnih peptidnih verig aminokisline. Elastaza trebušne slinavke pomaga proteazam tripsin in kimotripsin pri razgradnji prehranskih beljakovin. V trebušni slinavki se tvori kot neaktivni proencim (zimogen) in po sprostitvi v Tanko črevo, se z aktivnostjo pretvori v aktivno obliko tripsin. V tem procesu se delna veriga odcepi od zimogena. Elastaza 1 zlasti cepi vlaknasti protein elastin. Elastin je sestavni del vezivnega tkiva pljuč, kri plovila in koža. Njegova glavna naloga v organizmu je zagotavljati podporo. Elastin daje obliko in podporo organom. Ker tvori beljakovinske mreže prek stičišč štirih lizin molekule, ne morejo ga razgraditi številne proteaze. Vendar pa lahko elastaza 1 to stori. Komponente elastina iz hrane se razgradijo in se tako lahko še naprej razgrajujejo aminokisline. Na žalost je učinek elastaze nespecifičen, tako da lahko napada tudi lastne strukture elastina v telesu. V ta namen telo tvori zaviralne beljakovine elastina, ki lahko nadzorujejo uničujoč učinek elastina. Ti proteini vključujejo α1-antitripsin, alfa-2-makroglobulin ali elafin. Druga skupina elastaz predstavlja granulocitno elastazo kot ELA-2. Njihova naloga je razgraditi fagocitirane mikroorganizme kot del imunskega odziva na okužbo. Delujejo pa tudi nespecifično in napadajo lasten elastin. Če je učinek proteinov, ki zavirajo elastazo, pri tem omejen, lahko vodi do uničenja pljuč tkiva med drugim z nastankom emfizema.
Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
V človeškem organizmu so elastazi, ne glede na njihovo mesto sinteze, pomembni nosilci imunski sistem v boju proti gram negativnim kalčki v prebavni trakt, v pljučih in naprej rane. V tem postopku cepijo ustrezne beljakovine na karboksi strani hidrofobnih amino kisline, ki vključujejo valin, glicin in alanina. Kot pa je bilo že omenjeno, je njihov učinek vedno nespecifičen. Človeško telo dnevno presnovi približno 500 miligramov elastaze. Elastaza se v telesu ne razgradi. Izloči se nespremenjen v blatu. Izločeno količino blata lahko uporabimo za testiranje delovanje trebušne slinavke. Res je, da se kimotripsin izloča tudi z blatom. Vendar pa lahko določanje elastaze jasneje uporabimo za diagnostične namene. Običajna elastaza koncentracija je najmanj 200 mikrogramov na gram blata.
Bolezni in motnje
Prenizek nivo elastaze v blatu kaže insuficienca trebušne slinavke. Če je raven med 100 in 200 mikrogrami na gram blata, gre za blago do zmerno disfunkcijo trebušne slinavke. Vrednosti pod 100 mikrogramov kažejo na hudo insuficienca trebušne slinavke. Odkrivanje elastaze v blatu je značilna diagnostična značilnost insuficience trebušne slinavke. delovanje trebušne slinavke. insulin na proizvodnjo lahko vpliva. Pri insuficienci trebušne slinavke premalo prebavni encimi se izločajo. To velja tako za proteaze kot za lipaze in amilaze. Številne sestavine hrane pridejo do prebavnega črevesa, kjer jih patogeni še naprej razgradijo bakterije. Patogeni kalčki lahko uspevajo le, če je še vedno prisotnih dovolj neprebavljenih sestavin hrane. Razvijajo se procesi gnitja in fermentacije, ki vodijo v meteorizem, driska in nelagodje v trebuhu. Ker se maščobe tudi ne razgrajujejo več, se lahko razvije maščobno blato. Vzrok za hipofunkcija trebušne slinavke je lahko posledica akutnega ali kroničnega pankreatitis. Pankreatitis je običajno posledica samoprebave dela trebušne slinavke zaradi neizliva prebavnih sokov. Izpust trebušne slinavke se lahko zoži zaradi tumorjev oz žolčnih kamnov. Možna je tudi ovira odtoka zaradi malformacij. Dolgotrajno kronično pankreatitis vodi do dolgotrajne funkcionalne okvare trebušne slinavke z zmanjšano proizvodnjo encimov. Če zaradi genetske okvare primanjkuje elastaze 2, se imunski sistem oslabljenega bolnika. To nenehno vodi do življenjsko nevarnih okužb. V primeru pomanjkanja zaviralcev elastaze, kot so alfa-1-antitripsin ali povečana aktivnost elastaze v primeru pljučnica, pljuč funkcija je lahko močno omejena. Dolgoročno se to razvije v emfizem. V primerih genetske pomanjkanje alfa-1-antitripsina, vseživljenjska zamenjava terapija z gensko spremenjenim alfa-1-antitripsinom.
