Pepsin: structură, funcții, producție
Pepsina este o enzimă puternică prezentă în sucul gastric care ajută la digestia proteinelor. Este de fapt o endopeptidază a cărei sarcină principală este de a dezintegra proteinele alimentare în părți mici cunoscute ca peptide, care sunt apoi absorbite de intestin sau degradate de enzimele pancreatice.
Deși a fost izolat pentru prima dată în 1836 de fiziologul german Theodor Schwann, până în 1929, biochimistul american John Howard Northrop, de la Institutul Rockefeller de Cercetări Medicale, a raportat cristalizarea actuală și o parte din funcțiile sale, ceea ce i-ar ajuta să primească Premiul Nobel pentru Chimie 17 ani mai târziu.
Această enzimă nu este exclusivă pentru oameni. Este, de asemenea, produs în stomacul mai multor animale și acționează din stadii incipiente ale vieții, colaborând în special cu digestia proteinelor din produse lactate, carne, ouă și boabe.
structură
Celulele principale ale stomacului produc o substanță inițială numită pepsinogen. Această proenzimă sau zymogen este hidrolizată și activată de acizi gastrici, pierzând 44 de aminoacizi în proces. În cele din urmă, pepsinul conține 327 de resturi de aminoacizi în forma sa activă, care își exercită funcțiile la nivelul gastric.
Pierderea acestor 44 de aminoacizi lasă un număr egal de resturi de acid libere. Din acest motiv, pepsina funcționează cel mai bine în medii cu pH foarte scăzut.
funcții
După cum sa menționat deja, principala funcție a pepsinei este digestia proteinelor. Activitatea pepsinei este mai mare în medii foarte acide (pH 1, 5 - 2) și cu temperaturi cuprinse între 37 și 42 ° C.
Numai o parte din proteinele care ajung la stomac sunt degradate de această enzimă (aproximativ 20%) care formează peptide mici.
Activitatea pepsinei este concentrată în principal asupra legăturilor hidrofobe ale N-terminalului prezente în aminoacizii aromatici, cum ar fi triptofanul, fenilalanina și tirozina, care fac parte din multe proteine derivate din alimente.
O funcție de pepsină care a fost descrisă de unii autori are loc în sânge. Deși această afirmație este controversată, se pare că cantități mici de pepsină trec în sânge, unde acționează asupra proteinelor mari sau parțial hidrolizate care au fost absorbite de intestinul subțire înainte de digestia totală.
Cum se produce?
Pepsinogenul secretat de celulele principale ale stomacului, de asemenea cunoscut sub numele de celule zymogen, este precursorul pepsinei.
Această proenzimă este eliberată datorită impulsurilor nervului vag și secreției hormonale a gastrinei și secreinei, care sunt stimulate după aportul de alimente.
Deja în stomac, pepsinogenul este amestecat cu acid clorhidric, care a fost eliberat de aceiași stimuli, interacționând rapid unul cu celălalt pentru a produce pepsină.
Aceasta se efectuează după scindarea unei proiecții de 44 de aminoacizi din structura inițială a pepsinogenului printr-un proces autocatalitic complex.
Odată activat, același tip de pepsină este capabil să continue stimularea producției și eliberării mai multor pepsinogeni. Această acțiune este un bun exemplu de reacție enzimatică pozitivă.
În plus față de pepsină în sine, histamina și, în special, acetilcolina stimulează celulele peptice să sintetizeze și să elibereze pepsinogen nou.
Unde acționează?
Principalul său loc de acțiune este stomacul. Acest fapt poate fi ușor explicat prin înțelegerea faptului că aciditatea stomacului este condiția ideală pentru performanța sa (pH 1, 5-2, 5). De fapt, atunci când bolusul alimentar trece de la stomac la duoden, pepsina este inactivată prin găsirea unui mediu intestinal cu un pH de bază.
Pepsin acționează și în sânge. Deși sa spus deja că acest efect este controversat, unii cercetători susțin că pepsina trece în sânge, unde continuă să digere anumite peptide cu catenă lungă sau cele care nu au fost complet degradate.
Atunci când pepsinul părăsește stomacul și se află într-un mediu cu pH neutru sau bazic, funcția sa încetează. Cu toate acestea, prin faptul că nu se hidrolizează, acesta poate fi activat din nou dacă mediul este reacționat.
Această caracteristică este importantă pentru a înțelege unele dintre efectele negative ale pepsinei, care sunt discutate mai jos.
Reflux gastroesofagian
Întoarcerea cronică a pepsinei la esofag este una dintre principalele cauze ale leziunilor produse de refluxul gastroesofagian. Deși restul substanțelor care alcătuiesc sucul gastric sunt, de asemenea, implicate în această patologie, pepsina pare a fi cea mai dăunătoare din toate.
Pepsina și alți acizi prezenți în reflux pot provoca nu numai esofagita, care este consecința inițială, dar afectează multe alte sisteme.
Printre consecințele potențiale ale activității pepsinei asupra anumitor țesuturi se numără laringita, pneumonita, răgușeala cronică, tuse persistentă, laringospasm și chiar cancerul laringian.
A fost studiat astmul prin microaspirarea pulmonară a conținutului gastric. Pepsina poate avea un efect iritant asupra arborelui bronșic și favorizează constricția tractului respirator, declanșând simptomatologia tipică a acestei boli: stres respirator, tuse, respirație șuierătoare și cianoză.
Alte efecte ale pepsinei
Sferele orale și odontologice pot fi, de asemenea, afectate de acțiunea pepsinei. Cele mai frecvente semne asociate cu aceste daune sunt halitoza sau respiratia urat mirositoare, salivarea excesiva, granuloamele si eroziunea dentara. Acest efect eroziv se manifestă, de obicei, după ani de reflux și poate dăuna întregii danturi.
În ciuda acestui fapt, pepsinul poate fi util din punct de vedere medical. Astfel, prezența pepsinei în saliva este un marker important de diagnostic al refluxului gastroesofagian.
De fapt, există un test rapid disponibil pe piață, numit PepTest, care detectează prezența pepsinei salivare și ajută la diagnosticarea refluxului.
Papainul, o enzimă foarte asemănătoare cu cea a pepsinei prezente în papaya sau papaya, este utilă în albirea dinților și igiena.
În plus, pepsina este utilizată în industria pielăriei și fotografie clasică, precum și în producția de brânzeturi, cereale, gustări, băuturi aromate, proteine predigested și chiar gume de mestecat.
