Еластазите представляват група протеази, тясно свързани с ензими трипсин и химотрипсин. Те принадлежат към сериновите протеази. Девет ензими принадлежащи към еластазите са известни до момента за човешкия организъм.
Какво представляват еластазите?
Еластазите са неспецифични протеази, които се намират във всички животински и човешки организми. Името идва от факта, че освен всичко друго те са способни да разграждат собствения еластин на организма. Еластазите принадлежат към сериновите протеази. Техният активен център съдържа така наречената каталитична триада на аспарагинова киселина, серин и хистидин. Освен това еластазите също принадлежат към ендопротеазите. Те не се разграждат протеини и полипептидни вериги стъпка по стъпка, но ги разцепват точно аминокиселини и характерни аминокиселинни последователности. Протеинът се разгражда в пептидната верига. Ефектът на еластазите не е специфичен. По този начин, ендогенни протеини може да се раздели и от еластин. Следователно ефектът от тях ензими трябва да бъде ограничено от инхибитори на еластазата. Сред еластазите се разграничават две форми. По този начин има панкреатични еластази и гранулоцитни еластази. Както подсказва името, панкреатичните еластази (еластаза 1) се секретират от панкреаса. Гранулоцитната еластаза (еластаза 2) се намира в неутрофилни гранулоцити. Дефицит на еластаза 1 в изпражненията се счита за доказателство за това панкреатична недостатъчност.
Функция, ефекти и роли
Еластазите функционират за разцепване на пептидни връзки протеини или полипептидни вериги. Това води до образуването на по-малки пептидни вериги или единични аминокиселини. Панкреатичната еластаза подпомага протеазите трипсин и химотрипсин при разграждането на хранителните протеини. Той се образува в панкреаса като неактивен проензим (зимоген) и след освобождаване в тънко черво, се превръща в активна форма чрез действието на трипсин. В този процес частична верига се отцепва от зимогена. Еластазата 1 по-специално разцепва фиброзния протеин еластин. Еластинът е компонент на съединителната тъкан на белите дробове, кръв съдове намлява кожа. Основната му функция в организма е да осигурява подкрепа. Еластинът придава форма и подкрепа на органите. Тъй като образува протеинови мрежи чрез кръстовища на четири лизин молекули, той не може да бъде разграден от много протеази. Еластазата 1 обаче има способността да го прави. Еластиновите компоненти от храната се разграждат и по този начин могат да бъдат допълнително разградени аминокиселини. За съжаление ефектът от еластазата е неспецифичен, така че той може да атакува и собствените еластинови структури на организма. За тази цел тялото образува инхибиторни протеини на еластин, които могат да контролират разрушителния ефект на еластина. Тези протеини включват α1-антитрипсин, алфа-2-макроглобулин или елафин. Втората група еластази представляват гранулоцитна еластаза като ELA-2. Тяхната функция е да разграждат фагоцитираните микроорганизми като част от имунния отговор на инфекцията. Те обаче действат неспецифично и атакуват собствения еластин на организма. Ако ефектът на протеините, инхибиращи еластазата, е ограничен в процеса, това може олово до унищожаването на бял дроб тъкан с образуване на емфизем, наред с други неща.
Образуване, поява, свойства и оптимални стойности
В човешкия организъм еластазите, независимо от мястото на синтеза им, са важни поддръжници на имунната система в борбата с Грам-отрицателни микроби в храносмилателен тракт, в белите дробове и нататък рани. В този процес те разцепват съответните протеини от карбоксилната страна на хидрофобните амино киселини, които включват валин, глицин и аланин. Както вече споменахме обаче, ефектът им винаги е неспецифичен. Човешкото тяло метаболизира приблизително 500 милиграма еластаза дневно. Еластазата не се разгражда в организма. Екскретира се непроменен с изпражненията. Екскретираното количество в изпражненията може да се използва за тестване функция на панкреаса. Вярно е, че химотрипсинът също се екскретира с фекалиите. Определянето на еластаза обаче може да се използва по-ясно за диагностични цели. Нормална еластаза концентрация е най-малко 200 микрограма на грам изпражнения.
Болести и разстройства
Прекалено ниско ниво на еластаза в изпражненията показва панкреатична недостатъчност. Ако нивото е между 100 и 200 микрограма на грам изпражнения, това е лека до умерена дисфункция на панкреаса. Стойности под 100 микрограма показват тежко панкреатична недостатъчност. Откриването на еластаза в изпражненията е характерна диагностична характеристика на панкреатичната недостатъчност. Това е екзокринната функция на панкреаса. Инсулин производството може да бъде незасегнато. При недостатъчност на панкреаса твърде малко храносмилателни ензими се секретират. Това се отнася както за протеази, така и за липази и амилази. Много хранителни компоненти достигат до дебелото черво неразградени, където допълнително се разграждат от патогенни бактерии. Патогенните микроби може да процъфтява само ако все още има достатъчно несмляни хранителни компоненти. Развиват се процеси на гниене и ферментация, водещи до метеоризъм, диария и дискомфорт в корема. Тъй като мазнините също вече не се разграждат, може да се развият мастни изпражнения. Причината за хипофункция на панкреаса може да се дължи на остра или хронична панкреатит. Панкреатит обикновено е резултат от самосмилане на част от панкреаса поради неотток на храносмилателни сокове. Изходът на панкреаса може да бъде стеснен поради тумори или камъни в жлъчката. Възможно е и препятствие на изтичането поради малформации. Продължително хронично панкреатит води до дългосрочно функционално увреждане на панкреаса с намалено производство на ензими. Ако има дефицит на еластаза 2 поради генетичен дефект, имунната система на засегнатия пациент е отслабена. Това постоянно води до животозастрашаващи инфекции. В случай на дефицит на еластазни инхибитори като алфа-1-антитрипсин или повишена активност на еластаза в случай на пневмония, бял дроб функция може да бъде сериозно ограничена. В дългосрочен план това се превръща в емфизем. В случаите на генетични дефицит на алфа-1-антитрипсин, заместване през целия живот притежава с генетично модифициран алфа-1-антитрипсин.
