pepsin je hlavní trávicí enzym v žaludku. S jeho pomocí se potravinové proteiny dělí na tzv. Peptony. Pepsin je aktivní pouze ve velmi kyselém prostředí a spolu s žaludeční kyselinou může v případě onemocnění napadnout žaludeční sliznici.
Co je to pepsin
Pepsin je žaludeční enzym, který předem tráví potravinové proteiny v ovesné kaši. Tito jsou členěni pepsinem v kyselém prostředí žaludku k formě co je známé jako peptones. Enzym je aktivní pouze v kyselém prostředí při pH 1,5 až 3.
Nad hodnotou pH 6 je pepsin nevratně inaktivován. Enzym se také přidává do určitých potravin, aby napomáhal trávení. Slavný pepsinový víno nebo Pepsi Cola také obsahují tento enzym. Pepsin objevil německý fyziolog Theodor Schwann již v roce 1836. Až v roce 1930 byl americký chemik John Howard Northrop schopen prezentovat jej v krystalické formě.
Pepsin je tvořen z neaktivní formy pepsinogenu působením žaludeční kyseliny. Pro tuto reakci není nutný žádný enzym. Je to autoproteolýza. Rozdělením 44 aminokyselin se vytvoří aktivní pepsin, který se skládá z 327 aminokyselin a je fosfoproteinem.
Funkce, efekt a úkoly
Úkolem Pepsina je předběžně trávit proteiny v chyme v žaludku. Jednotlivé proteiny jsou rozděleny do polypeptidových řetězců, které jsou známé jako peptony. Pepsin je tzv. Endopeptidáza.
Oproti exopeptidázám endopeptidáza štěpí proteinové molekuly uvnitř polypeptidového řetězce. Štěpení obvykle probíhá na specifických aminokyselinách. S pepsinem se štěpí řetězec aromatických aminokyselin. K štěpení dochází hlavně po aminokyselině fenylalaninu. Za specifický účinek enzymu jsou zodpovědné dva aspartáty (kyselina asparagová) ve funkčním centru. Výsledné peptony jsou již tak krátké, že již nemohou být nazývány proteiny. Ztratili také schopnost trénovat sekundární, terciární nebo kvartérní struktury.
To znamená, že již nedochází ke koagulaci a polypeptidové řetězce zůstávají rozpustné ve vodě, když přecházejí do dvanáctníku. V tenkém střevě je pak lze proteázami z pankreatu snadno rozložit na aminokyseliny. Jak již bylo zmíněno, prekurzorem pepsinu je neaktivní pepsinogen. Pepsinogen je syntetizován v žaludečních buňkách a musí nejprve zůstat neaktivní, aby nezaútočil na vlastní bílkoviny těla. Pepsin je produkován pouze působením kyseliny chlorovodíkové v žaludku. Vytvářením alkalického hlenu se však žaludek chrání před pepsinem před trávením žaludeční sliznice. Chyme několikrát cirkuluje žaludeční peristaltikou, přičemž pouze proteiny jsou přeměněny na peptony.
Tuky a uhlohydráty ušetřené před trávením slinami migrují žaludkem beze změny do tenkého střeva. Teprve potom se tyto složky potravin dále rozkládají trávicími sekrecemi slinivky břišní. Kromě chymu se bakterie usmrcují také v kyselém prostředí žaludku a jejich proteiny se štěpí pepsinem. Existuje však jedna bakterie, která může tyto extrémní podmínky přežít a přetrvávat v žaludku. Je to Helicobacter Pylori.
Když opouští žaludek, získávají vliv více základní enzymy slinivky břišní. Enzym pepsin je ireverzibilně inaktivován vysokou hodnotou pH a nyní může být také štěpen proteázami slinivky břišní.
Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Všechna zvířata s trávicím orgánem podobným žaludku produkují pepsin k předběžnému trávení potravinářských bílkovin. Enzym lze získat ze žaludků zvířat. Přidává se do některých potravin, které napomáhají trávení.
Pepsinové víno a Pepsi Cola obsahují také pepsin. Pepsin může rozvíjet své účinky pouze spolu s žaludeční kyselinou. Kyselé prostředí je nezbytné, aby fungovalo. Produkce pepsinového prekurzoru pepsinogenu je stimulována hormonem gastrinem. Tvorba gastrinu je stimulována napínáním žaludku, bílkovinami v chyme a alkoholem nebo kofeinem.
Nemoci a poruchy
Přes jejich agresivitu nemohou žaludeční sliznice napadnout žaludeční kyselinu a pepsin. Pokud je však žaludek kolonizován bakterií Helicobacter pylori, může nastat chronický zánět žaludeční sliznice nebo dokonce žaludeční nebo dvanáctníkové vředy.
Pro ochranu žaludeční sliznice tvoří parietální buňky žaludku základní hlen, který chrání žaludeční sliznici. Helicobacter Pylori však odbourává ochrannou sliznici, takže kyselina chlorovodíková v žaludku a enzym pepsin mohou přímo napadnout žaludeční sliznici. To vede k neustálému zahušťování sliznice s rozvojem chronického zánětu nebo dokonce vředu. Chronické vředy a zánět mohou také dlouhodobě vést k rakovině žaludku.
Nemoc se projevuje častým a závažným pálením žáhy, pálením bolesti žaludku a dokonce zvracením. Občas také dochází ke zvracení krve. Léčba spočívá v boji proti Helicobacter pylori antibiotiky. Ne všechna onemocnění žaludku s ničením žaludeční sliznice jsou však způsobeny bakterií. Zvýšená tvorba kyselin a pepsinu může být také způsobena funkčními procesy.
Pokud je těmito procesy narušena rovnováha mezi sekrecemi chránícími sliznici a žaludeční kyselinu, může také dojít k refluxnímu onemocnění. Hormonální procesy k tomu mohou také vést. V souvislosti se Zollinger-Ellisonovým syndromem neuroendokrinní nádor pankreatu, takzvaný gastrinom, neustále produkuje příliš mnoho gastrinu, a tím příliš mnoho žaludeční kyseliny a pepsinu.
