Zimogēni ir proenzīmi. Viņi ir neaktīvi priekšgājēji fermenti kurus var pārveidot to aktīvajā formā, aktivizējot.
Kas ir zimogēni?
Terminu zymogens lieto diezgan reti. Visbiežāk tiek runāts par proenzīmiem. Proenzīmi ir neaktīvi fermenti. Viņi darbojas kā priekšgājēji fermenti un to var aktivizēt ar proteāzēm. Proteāzes ir fermenti, kas var sašķelt proteīni. Daži zimogēni arī spēj sevi aktivizēt. Šo procesu sauc par autoproteolīzi. Plaši pazīstami zimogēni ir pepsinogēns un himotripsizogēns. Abus ražo orgāni gremošanas trakts. Attiecīgi viņiem ir nozīme gremošanā. Tomēr zimogēni darbojas arī kā koagulācijas enzīmu prekursori, un tāpēc tiem ir nozīme kā recēšanas faktoriem.
Funkcija, darbība un lomas
Zimogēni ir atrodami visdažādākajās ķermeņa vietās. Divi no pazīstamākajiem zimogēniem ir pepsinogēns un kimotripsinogēns. Pepsinogēns ir pepsīns. To ražo dziedzeru dziedzeru dziedzeri kuņģis. Pepsinogēna aktivizēšana notiek ar autokatalizāciju. Autokatalizācijas priekšnoteikums ir skāba vide. To nodrošina sālsskābe no kuņģis. Pepsinogēna ražošanu stimulē hormons gastrīns un gastrīnu atbrīvojošo peptīdu (GRP). Himotripsinogēnu ražo aizkuņģa dziedzeris un tas kopā ar aizkuņģa dziedzera sekrēciju izdalās tievā zarnā. Tur to aktivizē tripsīns. Tripsīns sākotnēji ir arī kā proenzīms tripsīns. Aktivizēšana tripsīns notiek arī tievā zarnā un tas ir enterokināzes uzdevums. Zimogēns, kas atrodams ķermeņa koagulācijas sistēmā, ir plazminogēns. Plazminogēns ir fermenta plazmīna neaktīvais prekursors. Tas savukārt ir vissvarīgākais fibrinolīzes enzīms. Vēl viens proenzīms asinis koagulācija ir protrombīns. Koagulācijas kaskādes beigās ir protrombīna aktivācija trombīnam.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Zimogēni ir neaktīvi fermentu prekursori. Vairumā gadījumu zimogēni ir proteolītiski fermenti. Tos izmanto gremošanai un šķelšanai proteīni. ES priekšgājēji gremošanas fermenti kalpo orgānu aizsardzībai, kas ražo fermentus. Ja orgāni tieši izdalītu efektīvos enzīmus, tie sabojātu sevi, jo gremošana jau sāktos ražotājorganā. Orgāns tādējādi sevi sagremotu. Arī prekursoru klātbūtne ir svarīga asinis sarecēšana. Asinsreces fermentiem aktīvā formā jābūt tikai tad, ja asinis recēšana ir patiešām nepieciešama. Tādējādi traumu gadījumā vispirms jāaktivizē sarecēšanas kaskāde, lai sarecēšanas faktori varētu veikt savu darbu. Pretējā gadījumā sarecēšana notiktu pat bez ievainojumiem. Rezultāts būtu tromboze ar obstrukciju kuģi.
Slimības un traucējumi
Viena slimība, kas ilustrē, cik svarīgi ir zimogēni pankreatīts. Pankreatīts ir tehniski pareizs termins aizkuņģa dziedzera iekaisums. Galvenais pankreatīts is žultsakmeņi. Lielākajā daļā cilvēku žults cauruļvads atveras tievā zarnā kopā ar aizkuņģa dziedzera kanālu. Kad akmens ceļo pa žults cauruļvadā, tas parasti iestrēgst šajā krustojumā ar tievo zarnu. Tomēr tur tas traucē ne tikai žults kanāls, bet arī aizkuņģa dziedzera kanāls. Neskatoties uz šo obstrukciju, aizkuņģa dziedzeris turpina to ražot gremošanas fermenti un aizkuņģa dziedzera sekrēcija. Notiek aizplūde aizkuņģa dziedzera kanālos. Aizkuņģa dziedzera kanālos agri aktivizējas tripsīns tad notiek. Tas kļūst tripsīns un tādējādi var aktivizēt visus pārējos aizkuņģa dziedzera sekrēcijas zimogēnus. Tagad aktīvs gremošanas fermenti iet viņu darbu un sašķelt proteīni. Tomēr, tā kā tie neatrodas zarnās, bet aizkuņģa dziedzerī, tie šķeļ nevis pārtikas olbaltumvielas, bet gan olbaltumvielas, no kurām sastāv aizkuņģa dziedzeris. Orgāns tādējādi sagremojas pats. Šo patoloģisko procesu sauc par gremošanas traucējumiem. Šīs automātiskās gremošanas sekas ir masīvs audu kairinājums, kā rezultātā rodas smags iekaisums. Galvenais pankreatīta simptoms ir pēkšņs, smags sāpes vēdera augšdaļā. The sāpes bieži izstaro uz aizmuguri jostai līdzīgā veidā. Visa vēdera zona ir sāpīgi ar spiedienu. Atrasts gumijas vēders. To izraisa gaisa uzkrāšanās zarnās un aizsardzības spriedze sāpes bieži pavada nelabums, vemšana, drudzis un aizcietējums. Žultsvadu aizsprostošanās gadījumā žults pārpalikums skābes arī izraisa acu dzeltēšanu un āda. Smagos kursus pavada zili zaļi plankumi ap vēdera pogu. Tie tiek dēvēti par Kalena zīmi. Ja, no otras puses, plankumi ir atrodami sānu zonā, izpausmi sauc par pelēkā-Tērnera zīmi. Ja aizkuņģa dziedzera sekrēcija ar aktīvajiem gremošanas enzīmiem caur aizkuņģa dziedzera sienas caurumiem nonāk vēdera dobumā, var tikt sagremotas arī blakus esošās orgānu struktūras. Traucējumi var rasties arī koagulācijas sistēmas zimogēnos. Piemēram, pastāv iedzimts plazminogēna deficīts. Šo klīnisko ainu sauc arī par displāzminogenēmiju. Tomēr plazmīna deficītu var iegūt arī, izmantojot fibrinolītiskās terapijas vai aknas slimība. Plazminogēna deficīts ir vēnu risks oklūzija ar trombiem. Ja šie trombi tiek izspiesti, sirds var izraisīt uzbrukumus vai insultu. Paaugstināts plazminogēna līmenis galvenokārt tiek konstatēts grūtniecība vai pēc uzņemšanas hormonālie kontracepcijas līdzekļi. Paaugstinātam plazminogēna līmenim ir līdzīgas sekas kā pārāk zemam plazminogēna līmenim. Tāpēc sievietēm, kuras lieto “tableti”, ir lielāks risks ciest a tromboze. Tas pats attiecas uz grūtniecēm.
