PEPSIN: STRUKTUR, FUNKTIONER, PRODUKTION - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

Den pepsin är ett enzym närvarande i magsaft kraftfull för att hjälpa till vid nedbrytning av proteiner. Det är faktiskt ett endopeptidas, vars huvuduppgift är att bryta ner matproteiner i små delar som kallas peptider, som sedan absorberas av tarmen eller bryts ned av bukspottkörtelenszymer.

Även om den isolerades för första gången 1836 av den tyska fysiologen Theodor Schwann, var det inte förrän 1929 som den amerikanska biokemisten John Howard Northrop, från Rockefeller Institute for Medical Research, rapporterade sin faktiska kristallisering och en del av dess funktioner, som skulle hjälpa honom att få Nobelpriset i kemi 17 år senare.

Detta enzym är inte unikt för människor. Det produceras också i magen hos flera djur och fungerar från de tidiga stadierna i livet och samarbetar främst med smältningen av proteiner från mejeriprodukter, kött, ägg och säd.

Strukturera

Huvudcellerna i magen producerar en initial substans som kallas pepsinogen. Detta proenzym eller zymogen hydrolyseras och aktiveras av magsyror och förlorar 44 aminosyror i processen. I slutändan innehåller pepsin 327 aminosyrarester i sin aktiva form, som utför sina funktioner på magnivån.

Förlusten av dessa 44 aminosyror lämnar ett lika antal syrorester fritt. Det är av denna anledning som pepsin fungerar bäst i mycket lågt pH-medium.

Funktioner

Som redan nämnts är huvudfunktionen för pepsin matsmältningen av proteiner. Pepsinaktiviteten är högre i mycket sura miljöer (pH 1,5-2) och med temperaturer mellan 37 och 42 ºC.

Endast en del av proteinerna som når magen nedbryts av detta enzym (ungefär 20%) och bildar små peptider.

Aktiviteten hos pepsin är huvudsakligen fokuserad på de hydrofoba N-terminala bindningarna som finns i aromatiska aminosyror såsom tryptofan, fenylalanin och tyrosin, som är en del av många proteiner från livsmedel.

En funktion av pepsin som har beskrivits av vissa författare äger rum i blodet. Även om detta påstående är kontroversiellt verkar det som om små mängder pepsin passerar in i blodomloppet, där det verkar på stora eller delvis hydrolyserade proteiner som absorberades av tunntarmen före fullständig matsmältning.

Hur produceras det?

Pepsinogen utsöndras av de stora cellerna i magen, även känd som zymogenceller, är föregångaren till pepsin.

Detta proenzym frigörs tack vare impulser från vagusnerven och den hormonella utsöndringen av gastrin och sekretin, som stimuleras efter intag av mat.

Redan i magen blandas pepsinogen med saltsyra, som frisattes av samma stimuli, snabbt samverkar med varandra för att producera pepsin.

Detta görs efter klyvning av ett 44 aminosyrasegment från den ursprungliga pepsinogenstrukturen genom en komplex autokatalytisk process.

När det är aktivt kan samma pepsin fortsätta att stimulera produktion och frisättning av mer pepsinogen. Denna åtgärd är ett bra exempel på positiv enzymåterkoppling.

Förutom själva pepsin, stimulerar histamin och särskilt acetylkolin peptiska celler för att syntetisera och frisätta nytt pepsinogen.

Var fungerar det?

Dess huvudsakliga handlingsplats är magen. Detta faktum kan lätt förklaras genom att förstå att halsbränna är det ideala villkoret för dess prestanda (pH 1,5-2,5). I själva verket när matbolussen passerar från magen till tolvfingertarmen inaktiveras pepsinet när det möter ett tarmmedium med basiskt pH.

Pepsin fungerar också i blodet. Även om denna effekt redan har sagts vara kontroversiell, hävdar vissa forskare att pepsin passerar in i blodet, där det fortsätter att smälta vissa långkedjiga peptider eller de som inte har blivit fullständigt nedbrutna.

När pepsin lämnar magen och befinner sig i en miljö med neutralt eller basiskt pH upphör dess funktion. Eftersom det inte hydrolyseras kan det emellertid aktiveras igen om mediet återcidifieras.

Denna funktion är viktig för att förstå några av de negativa effekterna av pepsin, som diskuteras nedan.

Gastroesofageal återflöde

Den kroniska återkomsten av pepsin till matstrupen är en av de främsta orsakerna till skadorna som orsakas av gastroesofageal reflux. Även om resten av ämnena som utgör magsaft är inblandade i denna patologi, verkar pepsin vara det mest skadliga av alla.

Pepsin och andra syror som finns i återflöde kan orsaka inte bara matstrupen, vilket är den första följden, utan påverkar många andra system.

Potentiella konsekvenser av pepsinaktivitet på vissa vävnader inkluderar laryngit, pneumonit, kronisk heshet, ihållande hosta, laryngospasm och till och med laryngeal cancer.

Astma på grund av lungmikrospiration av maginnehåll har studerats. Pepsin kan ha en irriterande inverkan på bronkialträdet och gynnar förträngningen av luftvägarna, vilket utlöser de typiska symtomen på denna sjukdom: andningsbesvär, hosta, pipande andning och cyanos.

Andra effekter av pepsin

De orala och dentala sfärerna kan också påverkas av verkan av pepsin. De vanligaste tecknen förknippade med dessa skador är halitos eller dålig andedräkt, överdrivet saliv, granulom och tandärosion. Denna erosiva effekt manifesterar sig vanligtvis efter år av återflöde och kan skada hela tänderna.

Trots detta kan pepsin vara användbart ur medicinsk synvinkel. Således är närvaron av pepsin i saliv en viktig diagnostisk markör för gastroesofageal reflux.

I själva verket finns det ett snabbtest tillgängligt på marknaden som kallas PepTest, som upptäcker närvaron av pepsinsaliv och hjälper till att diagnostisera reflux.

Papain, ett enzym som mycket liknar pepsin närvarande i papaya eller mjölkig, är användbart vid hygien och tandblekning.

Dessutom används pepsin i läderindustrin och klassisk fotografering, såväl som för produktion av ostar, spannmål, snacks, smaksatt drycker, förgjutna proteiner och till och med tuggummi.

referenser

1. Liu, Yu et al (2015). Klyvning av nukleinsyror börjar i magen. Vetenskapliga rapporter, 5, 11936.
2. Czinn, Steven och Sarigol Blanchard, Samra (2011). Utvecklingsanatomi och mags fysiologi. Pediatrisk gastrointestinal och leversjukdom, fjärde upplagan, kapitel 25, 262-268.
3. Smith, Margaret och Morton, Dion (2010). Magen: Grundläggande funktioner. The Digestive System, andra upplagan, kapitel 3, 39-50.
4. Wikipedia (sista utgåvan maj 2018). Pepsin. Återställd från: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (senaste upplagan maj 2018). Pepsin. Återställd från: britannica.com
6. Tang, Jordanien (2013). Pepsin A. Handbook of Proteolytic Enzymes, kapitel 3, Volym I, 27-35.