Elastaasid

Elastaasid tähistavad proteaaside rühma, mis on tihedalt seotud ensüümide trüpsiini ja kümotrüpsiiniga. Nad kuuluvad seriinproteaaside hulka. Siiani on inimorganismile teada üheksa elastaasidesse kuuluvat ensüümi.

Mis on elastaasid?

Elastaasid on mittespetsiifilised proteaasid, mis esinevad kõigis looma- ja inimorganismides. Nimi tuleb sellest, et muu hulgas suudavad nad lagundada keha enda elastiini. Elastaasid kuuluvad seriinproteaaside hulka.

Nende aktiivne keskus sisaldab asparagiinhappe, seriini ja histidiini niinimetatud katalüütilist triaadi. Lisaks kuuluvad elastaasid ka endoproteaaside hulka. Nad ei lagunda valke ja polüpeptiidahelaid samm-sammult, vaid lõhestavad need teatud aminohapete ja iseloomulike aminohappejärjestuste järgi. Valk laguneb peptiidahelas. Elastaaside toime ei ole spetsiifiline. Sel moel saab keha enda valke ka elastiinist lagundada. Seetõttu peavad elastaasi inhibiitorid piirama nende ensüümide toimet. Eristatakse kahte tüüpi elastaase.

Seal on pankrease elastaasid ja granulotsüütide elastaasid. Nagu nimigi ütleb, eritatakse kõhunäärmest kõhunäärme elastaasid (elastaas 1). Granulotsüütide elastaas (elastaas 2) asub neutrofiilide granulotsüütides. Kõhunäärme puudulikkuse tõendiks peetakse elastaasi 1 puudust väljaheites.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Elastaaside ülesanne on murda valkude või polüpeptiidahelate peptiidsidemeid. Selle käigus moodustuvad väiksemad peptiidahelad või üksikud aminohapped. Pankrease elastaas toetab proteaaside trüpsiini ja kümotrüpsiini toiduvalkude lagundamisel.

See moodustub kõhunäärmes inaktiivse proensüümina (zymogen) ja pärast peensooles vabanemist muundatakse see trüpsiini toimel aktiivseks vormiks. Zymogeenist eraldatakse osaline ahel. Elastaas 1 lagundab eriti kiudainevalku elastiini. Elastiin on osa kopsude, veresoonte ja naha sidekoest. Sellel on organismis peamiselt toetav funktsioon. Elastiin annab elunditele kuju ja toe. Kuna see moodustab valguvõrgud nelja lüsiini molekuli liitmise kaudu, ei saa seda paljude proteaaside abil lagundada. Elastaas 1 on aga selleks võimeline. Toidus sisalduvad elastiini komponendid lagunevad ning neid saab edasi töödelda ja lagundada aminohapeteks.

Kahjuks on elastaasi toime mittespetsiifiline, nii et see võib rünnata ka keha enda elastiini struktuure. Selleks toodab keha elastiini pärssivaid valke, mis suudavad kontrollida elastiini hävitavat toimet. Nende valkude hulka kuuluvad α1-antitrüpsiin, alfa-2-makroglobuliin või elafiin. Teist elastaaside rühma tähistatakse kui ELA-2, granulotsüütide elastaasi. Nende ülesanne on fagotsütoositud mikroorganismide lagundamine infektsioonide immuunvastuse osana. Kuid neil on ka mittespetsiifiline toime ja nad ründavad keha enda elastiini. Kui elastaasi inhibiitorite valkude mõju on piiratud, võib kopsukoe hävida, moodustades emfüseemi.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Olenemata nende sünteesi kohast on elastaasid immuunsussüsteemi olulised toetajad võitluses seedetrakti, kopsude ja haavade gram-negatiivsete pisikute vastu. Seejuures lõhustavad nad hüdrofoobsete aminohapete, sealhulgas valiini, glütsiini ja alaniini, vastavad valgud karboksüülküljel. Nagu juba mainitud, on nende toime alati mittespetsiifiline.

Inimkeha kasutab iga päev umbes 500 milligrammi elastaasi. Elastaas ei lagune kehas. See eritub muutumatul kujul väljaheitega. Pankrease funktsiooni saab kontrollida väljaheitega eritunud koguse abil. Kümotrüpsiin eritub ka roojaga. Elastaasi määramist saab diagnostilistel eesmärkidel siiski selgemalt kasutada. Elastaasi normaalne kontsentratsioon on vähemalt 200 mikrogrammi grammi väljaheite kohta.

Haigused ja häired

Kui elastaasi tase väljaheites on liiga madal, näitab see pankrease puudulikkust. Kui väärtus on vahemikus 100–200 mikrogrammi väljaheite grammi kohta, on tegemist kõhunäärme kerge kuni mõõduka düsfunktsiooniga.

Pankrease raskekujuline puudulikkus on alla 100 mikrogrammi. Elastaasi tuvastamine väljaheites on ebareaktiivse pankrease iseloomulik diagnostiline tunnus. See on kõhunäärme eksokriinne funktsioon. Insuliini moodustumine võib muutuda. Pankrease puudulikkuse korral sekreteeritakse seedeensüüme liiga vähe. See kehtib nii proteaaside kui ka lipaaside ja amülaaside kohta. Paljud toidukomponendid jõuavad seedimata jämesoole, kus neid lagundavad veelgi patogeensed bakterid. Patogeensed mikroobe võivad õitseda vaid siis, kui seal on veel piisavalt seedimata toidukomponente. Arenevad mädanemis- ja käärimisprotsessid, mis põhjustavad meteorismi, kõhulahtisust ja ebamugavustunnet kõhus.

Kuna rasvu enam ei lagundata, võib tekkida rasvane väljaheide. Alateraktiivse pankrease põhjus võib olla äge või krooniline pankreatiit. Pankreatiit tuleneb tavaliselt osa kõhunäärmest enesest seedimisest seedemahlade tühjendamise kaudu. Kõhunäärme väljalaskeava võib kasvajate või sapikivide tõttu kitseneda. Võimalikud on ka väärarengutest tingitud drenaažihäired. Pikaajaline krooniline pankreatiit põhjustab kõhunäärme funktsiooni halvenemist ensüümide tootmise vähenemisega. Kui geneetilise defekti tõttu on elastaas 2 elastaasipuudus, nõrgestub haigestunud patsiendi immuunsussüsteem. Eluohtlikud infektsioonid esinevad pidevalt.

Kui puuduvad elastaasi inhibiitorid, näiteks alfa-1-antitrüpsiin, või suurenenud elastaasi aktiivsus kopsupõletiku korral, võib kopsufunktsioon olla tõsiselt piiratud. Pikas perspektiivis areneb sellest kopsuemfüseem. Geneetilise alfa-1-antitrüpsiini puuduse korral kasutatakse elukestvat asendusravi geneetiliselt muundatud alfa-1-antitrüpsiiniga.