Enteropeptidāze ir divpadsmitpirkstu zarnas enzīms gļotādas kuras funkcija ir aktivizēt aizkuņģa dziedzera fermenti. Tas ir visas gremošanas sistēmas aktivācijas kaskādes sākumā fermenti. Enteropeptidāzes disfunkcija izraisa nepareizu gremošanu un pārtikas malabsorbciju tievā zarnā.
Kas ir enteropeptidāze?
Enteropeptidāze ir divpadsmitpirkstu zarnas enzīms gļotādas kas sāk aizkuņģa dziedzera gremošanas sistēmas aktivāciju fermenti aktivizējot tripsīns uz tripsīns. Enteropeptidāzes sekrēcija notiek divpadsmitpirkstu zarnas suku malā gļotādas. Konkrēti, par izdalīšanos ir atbildīgi lieberkīna dziedzeri. Lieberkīnes dziedzeri ir cauruļveida ieplakas mazajā un resnajā zarnā epitēlijs. Iekš tievā zarnā, tie atrodas starp tievās zarnas villiem. Dziedzeri, kas pazīstami arī kā Lieberkīna kriptas, izdala dažādus fermenti papildus enteropeptidāzei. Stimulācija enteropeptidāzes sekrēcijai rodas, kad kuņģa iepriekš sagremota pārtikas masa nonāk divpadsmitpirkstu zarnas. Enzīms pats par sevi nedarbojas uz pārtikas sastāvdaļām. Tikai fermenta aktivizēšana tripsīns iedarbina visu aktivizācijas kaskādi gremošanas fermenti. Enteropeptidāze, piemēram tripsīns un pārējās aizkuņģa dziedzera proteāzes ir serīna proteāze. Aktīvajā vietā ir katalītiskā triāde asparagīnskābe, histidīns un serīns. Enteropeptidāze kā endopeptidāze sašķeļ proteīni tikai noteiktās raksturīgajās vietās ar īpašiem atpazīšanas motīviem aminoskābju secībā. Tādējādi ferments vienmēr saķeras pie atpazīšanas motīva Asp-Asp-Asp-Lys. In tripsīnsheksapeptīds Val- (Asp) 4-Lys ir sašķelts, iegūstot tripsīnu.
Funkcija, darbība un lomas
Enteropeptidāzes funkcija ir aktivizēt gremošanas fermenti aizkuņģa dziedzera. To darot, tas sāk tikai pirmo aktivizācijas soli ar konvertēšanu tripsīns uz tripsīnu. Savukārt tripsīns ir serīna proteāze, kas sašķeļ proteīni pie tā paša raksturīgā atpazīšanas motīva. Tas pats tagad turpina tripsīna aktivāciju. Tajā pašā laikā tas aktivizē citus aizkuņģa dziedzera fermenti no to attiecīgajiem prekursoriem, piemēram, kimotripsinogēna, proelastāzes, prokarboksipeptidāze, pro-fosfolipāze un proenteropeptidāze. Enteropeptidāze sākotnēji atrodas arī neaktīvajā profilā. Pēc pārtikas mīkstuma iekļūšanas divpadsmitpirkstu zarnas, duodenāze tiek izdalīta papildus proenteropeptidāzei, kas aktivizē enteropeptidāzes proformu. Tādējādi pēc aktivācijas kaskādes sākuma tripsīns pārņem visu aktivizēšanu aizkuņģa dziedzera fermenti ieskaitot proenteropeptidāzi un tripsinogēnu. Proenteropeptidāzes aktivācija enteropeptidāzei notiek vēl efektīvāk ar tripsīna darbību nekā ar duodenāzi. Galvenā gremošanas fermenti to neaktīvajā formā ir ārkārtīgi svarīga. Jo īpaši proteāžu darbība nav specifiska. Viss proteīni kas satur raksturīgo atpazīšanas motīvu molekulā, tiek hidrolītiski sašķelti. Ja fermenti būtu uzreiz katalītiski aktīvi, aizkuņģa dziedzerī un aizkuņģa dziedzera kanālā jau notiktu endogēno olbaltumvielu sagremošana. Tā rezultātā aizkuņģa dziedzeris pati izšķīdinātu. Tādējādi aktivizēšana notiek tikai divpadsmitpirkstu zarnas ārpus eksokrīnajiem dziedzeriem. Šeit fermenti var sākt sadalīt pārtikas sastāvdaļas, neuzbrūkot paša ķermeņa audiem. Lai novērstu priekšlaicīgu enzīmu aktivāciju, aizkuņģa dziedzera izvadkanālā darbojas papildu tripsīna inhibitors. Tomēr tripsīnam ir galvenā loma gremošanas kaskādē. Kad šis enzīms ir aktivizēts, visu gremošanas enzīmu, ieskaitot enteropeptidāzi, aktivizēšanu nevar apturēt.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālie līmeņi
Enteropeptidāze, tāpat kā visas serīna proteāzes, darbojas arī nespecifiski, sašķeļot olbaltumvielas pēc raksturīga atpazīšanas motīva. Enteropeptidāze sastāv no vieglās un smagās ķēdes, kuras savieno disulfīds tilti. Serīna proteāzes domēns atrodas uz vieglās ķēdes. Smagajai ķēdei ir molekula masa no 82 līdz 140 kilodaltoniem, ar gaismas ķēdes molekulmasu no 35 līdz 62 kilodaltoniem. Enteropeptidāzes struktūra vieglajā ķēdē ir līdzīga citām serīna proteāzes tripsīnam un himotripsīnam. Smagā ķēde ir saistīta ar membrānu un ietekmē fermenta specifiku. Tika konstatēts, ka izolētajai vieglai ķēdei ir līdzīga aktivitāte pret raksturīgo atpazīšanas motīvu - (Asp) 4-Lys, bet daudz mazāk aktivitātes pret tripsinogēnu.
Slimības un traucējumi
Cilvēka enteropeptidāzi kodē ENTK gēns hromosomā 21. Šī mutācija gēns skartajiem bērniem izraisa smagu slimību. Ferments vairs nevar aktivizēt citus gremošanas enzīmus. Pārtikas sastāvdaļas vairs netiek sadalītas, un tāpēc tās vairs nevar absorbēt tievā zarnā. Galvenais cēlonis ir slikta gremošana (nepietiekams sadalījums), kas izraisa pārtikas sastāvdaļu malabsorbciju. Ķermenis vairs netiek piegādāts ar pietiekamu uzturvielu daudzumu. Tas noved pie neveiksmes zelt, augšanas traucējumi un tipiski olbaltumvielu deficīts simptomi ar tūskas veidošanos. Tajā pašā laikā, ogļhidrāti un tauki papildus olbaltumvielām slikti uzsūcas. Tā kā nesagremotie pārtikas komponenti nonāk resnajā zarnā un tur tiek sadalīti, fermentējot un pūšot baktērijas, meteorisms, caureja un sāpes vēderā arī rodas. Līdz šim visā pasaulē ir aprakstīti 15 iedzimta enteropeptidāzes deficīta gadījumi. Tomēr slimības simptomi rodas daudz biežāk. Enteropeptidāzes deficītam ne vienmēr jābūt. Tā kā tripsīnam ir galvenā loma gremošanas enzīmu aktivizēšanā, arī tripsīna defekts vai trūkums izraisa līdzīgus simptomus. Šo traucējumu ārstēšana abos gadījumos ir vienāda. Fermentus ievada aktivētā formā. Protams, ir daudz vairāk nediagnosticētu enteropeptidāzes deficīta gadījumu. Ja diagnoze ir droša, enteropeptidāzi var aizstāt arī cēloņsakarībā. Enteropeptidāzes deficīts ir sekundārs arī smagām zarnu slimībām. Diferenciāldiagnoze būtu jāprecizē tādas slimības kā celiakija slimība, saīsināta tievā zarna, laktāzes trūkums vai citi.