Elastāzes ir proteāžu grupa, kas cieši saistīta ar fermenti tripsīns un himotripsīns. Tās pieder pie serīna proteāzēm. Deviņi fermenti kas līdz šim pieder pie cilvēka organisma, ir zināms līdz šim.
Kas ir elastāzes?
Elastāzes ir nespecifiskas proteāzes, kas sastopamas visos dzīvnieku un cilvēku organismos. Nosaukums cēlies no tā, ka, cita starpā, viņi spēj noārdīt paša ķermeņa elastīnu. Elastāzes pieder serīna proteāzēm. Viņu aktīvajā centrā ir tā dēvētā katalītiskā triāde asparagīnskābe, serīns un histidīns. Turklāt elastāzes pieder arī endoproteāzēm. Viņi nedegradējas proteīni un polipeptīdu ķēdes soli pa solim, bet sašķeļ tās pie specifiskām aminoskābes un raksturīgās aminoskābju secības. Olbaltumviela tiek sadalīta peptīdu ķēdē. Elastāžu ietekme nav specifiska. Tādējādi endogēns proteīni var sadalīt arī no elastīna. Tādēļ to ietekme fermenti jāierobežo ar elastāzes inhibitoriem. Starp elastāzēm izšķir divas formas. Tādējādi ir aizkuņģa dziedzera elastāzes un granulocītu elastāzes. Kā norāda nosaukums, aizkuņģa dziedzera elastāzes (1. elastāze) tiek izdalītas no aizkuņģa dziedzera. Granulocītu elastāze (elastāze 2) ir atrodama neitrofilo granulocītu. Elastāzes 1 deficīts izkārnījumos tiek uzskatīts par pierādījumu aizkuņģa dziedzera nepietiekamība.
Funkcija, efekti un lomas
Elastāzes darbojas, lai sašķeltu peptīdu saites proteīni vai polipeptīdu ķēdes. Tā rezultātā veidojas mazākas peptīdu ķēdes vai atsevišķas aminoskābes. Aizkuņģa dziedzera elastāze palīdz proteāzes tripsīns un himotripsīns, sadalot uztura olbaltumvielas. Tas veidojas aizkuņģa dziedzerī kā neaktīvs proenzīms (zimogēns) un pēc izdalīšanās tievā zarnā, tiek pārveidota aktīvajā formā ar tripsīns. Šajā procesā no zimogēna tiek atdalīta daļēja ķēde. Īpaši 1. elastāze sašķeļ šķiedru proteīnu elastīnu. Elastīns ir zāļu sastāvdaļa saistaudi plaušu, asinis kuģi un āda. Tās galvenā funkcija organismā ir atbalsta sniegšana. Elastīns piešķir orgāniem formu un atbalstu. Tā kā tas veido olbaltumvielu tīklus, savienojot četrus lizīna molekulas, to nevar degradēt daudzas proteāzes. Tomēr elastāze 1 spēj to darīt. Pārtikas elastīna komponenti tiek sadalīti, un tādējādi tos var vēl vairāk sadalīt aminoskābes. Diemžēl elastāzes iedarbība ir nespecifiska, tāpēc tā var uzbrukt arī paša ķermeņa elastīna struktūrām. Šim nolūkam ķermenis veido elastīnu inhibējošus proteīnus, kas var kontrolēt elastīna destruktīvo iedarbību. Šie proteīni ietver α1-antitripsīnu, alfa-2-makroglobulīnu vai elafīnu. Otra elastāžu grupa pārstāv granulocītu elastāzi kā ELA-2. Viņu funkcija ir noārdīt fagocitozētos mikroorganismus kā daļu no imūnās atbildes reakcijas uz infekciju. Tomēr viņi darbojas arī nespecifiski un uzbrūk paša ķermeņa elastīnam. Ja šajā procesā elastāzes inhibējošo olbaltumvielu ietekme ir ierobežota, tas var vadīt līdz iznīcināšanai plaušu audi ar emfizēmas veidošanos, cita starpā.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Cilvēka organismā elastāzes, neatkarīgi no to sintēzes vietas, ir svarīgi imūnā sistēma cīņā ar gramnegatīvo baktērijas iekš gremošanas trakts, plaušās un tālāk brūces. Šajā procesā viņi sašķeļ attiecīgos proteīnus hidrofobās amino karboksīda pusē skābes, kas ietver valīnu, glicīnu un alanīns. Tomēr, kā jau minēts, to ietekme vienmēr nav specifiska. Cilvēka ķermenis katru dienu metabolizē aptuveni 500 miligramus elastāzes. Elastāze organismā nav sadalīta. Izkārnījumos tas izdalās nemainīts. Izdalīto daudzumu izkārnījumos var izmantot, lai pārbaudītu aizkuņģa dziedzera funkcija. Tiesa, himotripsīns izdalās arī ar izkārnījumiem. Tomēr elastāzes noteikšanu var skaidrāk izmantot diagnostikas nolūkos. Normāla elastāze koncentrācija ir vismaz 200 mikrogrami uz gramu izkārnījumu.
Slimības un traucējumi
Pārāk zems izkārnījumu elastāzes līmenis norāda aizkuņģa dziedzera nepietiekamība. Ja līmenis ir no 100 līdz 200 mikrogramiem uz gramu fekāliju, tā ir viegla vai mērena aizkuņģa dziedzera disfunkcija. Vērtības, kas zemākas par 100 mikrogramiem, norāda uz smagām aizkuņģa dziedzera nepietiekamība. Elastāzes noteikšana izkārnījumos ir raksturīga aizkuņģa dziedzera nepietiekamības diagnostika. Tā ir eksokrīna aizkuņģa dziedzera funkcija. Insulīna ražošanu var neietekmēt. Aizkuņģa dziedzera nepietiekamības gadījumā pārāk maz gremošanas fermenti tiek izdalīti. Tas attiecas gan uz proteāzēm, gan uz lipāzēm un amilāzes. Daudzi pārtikas komponenti nonāk resnās zarnās nesagremoti, kur tos tālāk sadala patogēni baktērijas. Patogēns baktērijas var attīstīties tikai tad, ja joprojām ir pietiekami daudz nesagremotu pārtikas sastāvdaļu. Attīstās pūšanas un fermentācijas procesi, kas izraisa meteorismu, caureja un diskomforts vēderā. Tā kā tauki arī vairs netiek sadalīti, var veidoties taukaini izkārnījumi. Cēlonis aizkuņģa dziedzera hipofunkcija var būt saistīts ar akūtu vai hronisku pankreatīts. Pankreatīts parasti ir aizkuņģa dziedzera daļas pašsagremošanas rezultāts gremošanas sulas neplūšanas dēļ. Aizkuņģa dziedzera izeja var būt sašaurināta audzēju vai žultsakmeņi. Iespējama arī aizplūšanas obstrukcija malformāciju dēļ. Ilgstoša hroniska pankreatīts noved pie ilgstoša aizkuņģa dziedzera funkcionāla traucējuma ar samazinātu enzīmu ražošanu. Ja ģenētiska defekta dēļ ir elastāzes 2 deficīts, imūnā sistēma ir novājināta. Tas pastāvīgi izraisa dzīvībai bīstamas infekcijas. Elastāzes inhibitoru deficīta gadījumā, piemēram, alfa-1-antitripsīns vai palielināta elastāzes aktivitāte pneimonija, plaušu funkciju var stipri ierobežot. Ilgtermiņā tas pārvēršas par emfizēmu. Ģenētiskās alfa-1-antitripsīna deficīts, aizstāšana mūža garumā terapija ar ģenētiski modificētu alfa-1-antitripsīnu.
