De pancreaslipasen (triacylglycerolacylhydrolasen) zijn enzymen die door de pancreas in de dunne darm worden uitgescheiden en zijn verantwoordelijk voor de vertering van triglyceriden in het geconsumeerde dieet, waarbij vrije vetzuren en glycerol worden geproduceerd.
Met andere woorden, het zijn enzymen die vetten verteren, vooral neutrale vetten, die het meest voorkomen in voedsel (triglyceriden). Deze vetten bestaan uit een glycerolkern waaraan drie vetzuurmoleculen zijn veresterd.
Grafisch diagram waarin het proces van opname van triglyceriden door de wand van het spijsverteringskanaal wordt weergegeven. Pancreaslipase zet triglyceriden om in monoglyceriden en vrije vetzuren (Bron: Posible2006 via Wikimedia Commons)
Andere enzymen die vet afbreken, zitten ook in pancreassecreties, bekend als fosfolipasen A en B, die het vetzuur van respectievelijk lecithine en isolecithine kunnen afbreken.
De alvleesklier is een orgaan met twee functies; Enerzijds scheidt het hormonen af die te maken hebben met het metabolisme van koolhydraten (insuline en glucagon) en anderzijds scheidt het enzymen af voor de spijsvertering zoals lipasen (die vetten verteren), proteasen (die eiwitten verteren) en amylasen (die koolhydraten verteren).
In tegenstelling tot proteasen worden pancreaslipasen als actieve eiwitten in de dunne darm uitgescheiden en hun activiteit kan worden verhoogd in aanwezigheid van galzuren en andere verbindingen.
Pancreassap is niet alleen samengesteld uit enzymen, maar bevat ook vloeibare en andere chemische componenten, zoals bicarbonaat, allemaal gesynthetiseerd door andere cellen dan de pancreas en onder strikte reguleringsmechanismen.
Sommige pancreasaandoeningen worden gekenmerkt door een enzymtekort met normale vochtafscheiding of vice versa, dat wil zeggen een tekort aan vochtafscheiding en normale enzymafscheiding.
Structuur
Bij mensen is pancreaslipase een enzym dat is samengesteld uit een enkele polypeptideketen, met een molecuulgewicht van bijna 50 kDa, vergelijkbaar met het enzym bij runderen, schapen en varkens.
Het is een glycoproteïne met mannose-, fucose-, galactose-, glucose- en N-acetylglucosamine-residuen in het koolhydraatgedeelte. Bij mensen is voorgesteld dat er twee iso-enzymen van pancreaslipase zijn met iso-elektrische punten van respectievelijk 5,80 en 5,85.
Volgens sommige studies wordt dit enzym gecodeerd door een gen dat ongeveer 1.395 nucleotiden heeft, waarvan het translationele product overeenkomt met een molecuul van ongeveer 465 aminozuren.
Het N-terminale uiteinde van het volledig bewerkte en rijpe eiwit wordt voorafgegaan door een sequentie of signaalpeptide van 16 hydrofobe aminozuren, die een belangrijke rol spelen bij de translocatie van dit enzym na de synthese ervan.
Het menselijke enzym heeft een actieve plaats aan het C-terminale uiteinde, waar zich een drietal aminozuren bevindt: Asp-His-Ser, waarvan serine katalytisch gezien de belangrijkste lijkt te zijn.
Activering en remming
Dit enzym wordt in zijn actieve vorm uitgescheiden, maar zijn activiteit neemt toe in aanwezigheid van aminozuren, calciumionen en galzouten. Galzouten zijn met name verantwoordelijk voor het verlagen van de pH van het darmlumen van 8,1 naar 6, wat de optimale pH is voor het enzym.
Sommige auteurs wijzen erop dat als de concentratie van galzouten te veel toeneemt, pancreaslipase wordt geremd, maar deze remming wordt tegengegaan of omgekeerd door een ander enzym, colipase, dat functioneert als een cofactor van pancreaslipase en wordt gecodeerd door verschillende genen. aanvankelijk.
Sommige auteurs bevestigen echter dat pancreaslipase, evenals fosfolipasen, in feite worden gesynthetiseerd en uitgescheiden als inactieve 'zymogenen', die proteolytische vertering vereisen die wordt uitgevoerd door het enzym trypsine, dat ook in de pancreassappen.
Er is ook aangetoond dat de overmatige aanwezigheid van zouten van zware metalen zoals koper, ijzer en kobalt remmend werkt op pancreaslipase. Hetzelfde als de aanwezigheid van halogenen, jodium, fluor en broom.
Kenmerken
De belangrijkste functie van het pancreaslipase-enzym is het bevorderen van de intestinale vertering van triglyceriden die via het dieet worden ingenomen, een functie die het bereikt door deze verbindingen te hydrolyseren en een mengsel van diglyceriden, monoglyceriden, vrije vetzuren en glycerolmoleculen vrij te maken.
Pancreaslipase hydrolyseert in het algemeen de bindingen op posities 1 en 3 van de triglyceriden die het aanvalt; het katalyseert ook de vertering van sommige synthetische esters en, in beide gevallen, kan het dit alleen doen op het grensvlak tussen water en vetten, dus hoe fijner de emulsie, hoe groter de lipase-activiteit.
Grafisch schema van de vetten die via de voeding worden ingenomen. In de darm worden deze in de twaalfvingerige darm geëmulgeerd door amfipatische oplossingen in de vorm van galzouten en fosfolipiden, die vervolgens kunnen worden aangevallen door pancreaslipase (Bron: Cruithne9 Via Wikimedia Commons)
De eerste stap voor de vertering van vetten in de dunne darm is hun "emulgering" in de darmvloeistof, vanwege de aanwezigheid van galzouten uit de lever en darmperistaltische bewegingen.
Het is belangrijk op te merken dat tijdens het verteringsproces van vetten, vrije vetzuren met een korte keten (tussen 2 en 10 koolstofatomen) en glycerolmoleculen snel worden opgenomen door het darmslijmvlies.
Triglyceriden, meestal gekenmerkt door de aanwezigheid van vetzuren met lange ketens (met meer dan 12 koolstofatomen), worden verteerd door pancreaslipasen zodra ze zijn "ondergebracht" in structuren die bekend staan als micellen, het product van emulgering.
Normale waarden
De alvleesklier kan, net als elk orgaan in het lichaam, onderhevig zijn aan verschillende ziekten van infectieuze, inflammatoire, tumor-, toxische of traumatische oorsprong, die ernstige gevolgen kunnen hebben voor het systemisch functioneren.
De enzymen amylase en pancreaslipase worden vaak gebruikt als serumindicatoren van sommige pathologieën die verband houden met het spijsverteringsstelsel en de bijbehorende klieren.
Het is gevonden dat gewoonlijk hoge niveaus van lipasen in het serum het gevolg kunnen zijn van pancreatitis, en hetzelfde is voorgesteld met betrekking tot een ander enzym dat door de pancreas wordt geproduceerd, amylase.
Normale waarden voor pancreaslipase bij mensen liggen tussen 0 en 160 U / L in plasma, terwijl een cijfer groter dan 200 U / L een waarde is waarbij de aanwezigheid van pancreatitis of een andere pancreasaandoening wordt vermoed. .
Het niveau van pancreaslipase kan niet alleen in het serum stijgen als gevolg van chronische of acute ontsteking van de pancreas (pancreatitis), maar het kan ook een aanwijzing zijn voor alvleesklierkanker, ernstige gastro-enteritis, duodenumzweren, HIV-infecties, enzovoort.
Het kan ook voorkomen bij mensen met familiaire lipoproteïnelipasedeficiëntie.
Referenties
- Best, CH en Taylor, NB (1961). De fysiologische basis van de medische praktijk (Deel 541). Baltimore: Williams & Wilkins.
- De Caro, A., Figarella, C., Amic, J., Michel, R., & Guy, O. (1977). Humaan pancreaslipase: een glycoproteïne. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Protein Structure, 490 (2), 411-419.
- Frank, B., en Gottlieb, K. (1999). Amylase normaal, lipase verhoogd: is het pancreatitis? The American journal of gastroenterology, 94 (2), 463.
- Hall, JE (2015). Guyton and Hall leerboek van medische fysiologie e-Book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
- Marcin, J. (2017). Healthline. Opgehaald op 26 december 2019, van www.healthline.com/health/amylase-and-lipase-tests
- Ruch, TC, Patton, HD en Howell, WH (1973). Fysiologie en biofysica. Saunders.
- Winkler, FK, d'Arcy, A., & Hunziker, W. (1990). Structuur van menselijke pancreaslipase. Nature, 343 (6260), 771.