PEPSIN: STRUKTUR, FUNKTIONER, PRODUKTION - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

Den pepsin er et enzym til stede i mavesaft stærk til at støtte i fordøjelsen af proteiner. Det er faktisk en endopeptidase, hvis hovedopgave er at nedbryde madproteiner i små dele, kendt som peptider, der derefter absorberes af tarmen eller nedbrydes af bugspytkirtlenzymer.

Selv om det blev isoleret for første gang i 1836 af den tyske fysiolog Theodor Schwann, var det først i 1929, at den amerikanske biokemiker John Howard Northrop fra Rockefeller Institute for Medical Research rapporterede om sin faktiske krystallisering og en del af dens funktioner, som ville hjælpe ham med at modtage Nobelprisen i kemi 17 år senere.

Dette enzym er ikke unikt for mennesker. Det produceres også i maven hos flere dyr og fungerer fra de tidlige stadier af livet og samarbejder hovedsageligt om fordøjelsen af ​​proteiner fra mejeri, kød, æg og korn.

Struktur

De vigtigste celler i maven producerer et initialt stof kaldet pepsinogen. Dette proenzym eller zymogen hydrolyseres og aktiveres af gastriske syrer og mister 44 aminosyrer i processen. I sidste ende indeholder pepsin 327 aminosyrerester i sin aktive form, som udfører sine funktioner på gastrisk niveau.

Tabet af disse 44 aminosyrer giver et lige antal syre- rester fri. Det er af denne grund, at pepsin fungerer bedst i medier med meget lavt pH.

Funktioner

Som allerede nævnt er den vigtigste funktion af pepsin fordøjelsen af ​​proteiner. Pepsinaktiviteten er højere i stærkt sure miljøer (pH 1,5-2) og med temperaturer mellem 37 og 42 ºC.

Kun en del af proteinerne, der når maven, nedbrydes af dette enzym (ca. 20%) og danner små peptider.

Aktiviteten af ​​pepsin er hovedsageligt fokuseret på de hydrofobe N-terminale bindinger, der er til stede i aromatiske aminosyrer, såsom tryptophan, phenylalanin og tyrosin, som er en del af mange proteiner fra fødevarer.

En funktion af pepsin, der er beskrevet af nogle forfattere, finder sted i blodet. Selvom dette krav er kontroversielt, ser det ud til, at små mængder pepsin passerer i blodbanen, hvor det virker på store eller delvist hydrolyserede proteiner, der blev absorberet af tyndtarmen, inden de blev fuldt fordøjet.

Hvordan produceres det?

Pepsinogen, der udskilles af de vigtigste celler i maven, også kendt som zymogenceller, er forløberen for pepsin.

Dette proenzym frigives takket være impulser fra vagusnerven og den hormonelle sekretion af gastrin og sekretin, som stimuleres efter indtagelse af mad.

Allerede i maven blandes pepsinogen med saltsyre, som blev frigivet med de samme stimuli, hvor de hurtigt interagerer med hinanden for at producere pepsin.

Dette gøres efter spaltning af et 44 aminosyresegment fra den oprindelige pepsinogenstruktur gennem en kompleks autokatalytisk proces.

Når den er aktiv, er det samme pepsin i stand til at fortsætte med at stimulere produktionen og frigivelsen af ​​mere pepsinogen. Denne handling er et godt eksempel på positiv enzymfeedback.

Foruden selve pepsin stimulerer histamin og især acetylcholin peptiske celler til at syntetisere og frigive nyt pepsinogen.

Hvor fungerer det?

Dets vigtigste sted for handling er maven. Denne kendsgerning kan let forklares ved at forstå, at halsbrand er den ideelle betingelse for dens ydeevne (pH 1,5-2,5). Faktisk, når fødevarebolusen passerer fra maven til tolvfingertarmen, inaktiveres pepsinen, når den støder på et tarmmedium med basisk pH.

Pepsin fungerer også i blodet. Selvom det allerede er blevet sagt, at denne effekt er kontroversiel, hævder visse forskere, at pepsin passerer i blodet, hvor det fortsætter med at fordøje visse langkædede peptider eller dem, der ikke er blevet fuldstændigt nedbrudt.

Når pepsin forlader maven og er i et miljø med neutral eller basisk pH, ophører dens funktion. Da det ikke hydrolyseres, kan det imidlertid aktiveres igen, hvis mediet reacideres.

Denne funktion er vigtig for at forstå nogle af de negative virkninger af pepsin, som diskuteres nedenfor.

Gastroøsofageal tilbagesvaling

Den kroniske tilbagevenden af ​​pepsin til spiserøret er en af ​​de vigtigste årsager til skaden forårsaget af gastroøsofageal refluks. Selvom de øvrige stoffer, der udgør gastrisk juice, også er involveret i denne patologi, synes pepsin at være det mest skadelige af alle.

Pepsin og andre syrer, der findes i tilbagesvaling, kan ikke kun forårsage spiserør, hvilket er den første konsekvens, men påvirker mange andre systemer.

Potentielle konsekvenser af pepsinaktivitet på visse væv inkluderer laryngitis, pneumonitis, kronisk heshed, vedvarende hoste, laryngospasme og endda laryngeal kræft.

Astma på grund af lungemikroaspiration af gastrisk indhold er blevet undersøgt. Pepsin kan have en irriterende virkning på bronkialtræet og favoriserer indsnævring af luftvejene, hvilket udløser de typiske symptomer på denne sygdom: åndedrætsbesvær, hoste, vejrtrækning og cyanose.

Andre effekter af pepsin

Den orale og dental sfære kan også påvirkes af virkningen af ​​pepsin. De hyppigste tegn forbundet med disse skader er halitosis eller dårlig ånde, overdreven spyt, granulomer og tand erosion. Denne erosive virkning manifesterer sig normalt efter års tilbagesvaling og kan skade hele tænderne.

På trods af dette kan pepsin være nyttigt fra et medicinsk synspunkt. Tilstedeværelsen af ​​pepsin i spyt er således en vigtig diagnostisk markør for gastroøsofageal reflux.

Der er faktisk en hurtig test tilgængelig på markedet kaldet PepTest, som registrerer tilstedeværelsen af ​​pepsinspyt og hjælper med at diagnosticere reflux.

Papain, et enzym, der meget ligner pepsin, der findes i papayaer eller mælkeagtige, er nyttigt til hygiejne og tandblegning.

Derudover bruges pepsin i læderindustrien og klassisk fotografering, såvel som til fremstilling af ost, korn, snacks, aromatiserede drinks, forfordøjede proteiner og endda tyggegummi.

Referencer

1. Liu, Yu et al (2015). Fordøjelse af nukleinsyrer starter i maven. Videnskabelige rapporter, 5, 11936.
2. Czinn, Steven og Sarigol Blanchard, Samra (2011). Udviklingsanatomi og maves fysiologi. Pædiatrisk gastrointestinal og leversygdom, fjerde udgave, kapitel 25, 262-268.
3. Smith, Margaret og Morton, Dion (2010). Maven: Grundlæggende funktioner. Digestive System, anden udgave, kapitel 3, 39-50.
4. Wikipedia (sidste udgave maj 2018). Pepsin. Gendannet fra: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (sidste udgave maj 2018). Pepsin. Gendannes fra: britannica.com
6. Tang, Jordan (2013). Pepsin A. Håndbog over proteolytiske enzymer, kapitel 3, bind I, 27-35.