- estructura
- funcions
- Com es produeix?
- On actua?
- reflux gastroesofàgic
- Altres efectes de la pepsina
- referències
La pepsina és una poderosa enzim present en el suc gàstric que ajuda a la digestió de les proteïnes. Es tracta en realitat d'una endopeptidasa la tasca principal és desintegrar les proteïnes alimentàries en petites parts conegudes com pèptids, les quals són absorbides després per l'intestí o degradades per enzims pancreàtics.
Encara que va ser aïllada per primera vegada en 1836 pel fisiòleg alemany Theodor Schwann, no va ser fins a 1929 quan el bioquímic nord-americà John Howard Northrop, de l'Institut Rockefeller d'Investigacions Mèdiques, va reportar la seva cristal·lització real i part de les seves funcions, la qual cosa li ajudaria a rebre el premi Nobel de Química 17 anys després.
Aquest enzim no és exclusiva de l'ésser humà. També és produïda a l'estómac de diversos animals i actua des d'etapes primerenques de la vida, col·laborant en la digestió de les proteïnes provinents dels lactis, carns, ous i grans, principalment.
estructura
Les cèl·lules principals de l'estómac produeixen una substància inicial anomenada pepsinogen. Aquesta proenzima o zimógeno és hidrolitzada i activada pels àcids gàstrics, perdent 44 aminoàcids en el procés. A la fin, la pepsina conté 327 restes d'aminoàcids en la seva forma activa, la qual exerceix les seves funcions a nivell gàstric.
La pèrdua d'aquests 44 aminoàcids deixa lliures igual nombre de residus àcids. És per aquesta raó que la pepsina funciona millor en mitjans amb pH molt baix.
funcions
Com ja es va esmentar, la principal funció de la pepsina és la digestió de les proteïnes. L'activitat de la pepsina és més gran en ambients molt àcids (pH 1,5 - 2) i amb temperatures que oscil·len entre 37 i 42 ºC.
Només una porció de les proteïnes que arriben a l'estómac són degradades per aquest enzim (un 20% aproximadament) formant petits pèptids.
L'activitat de la pepsina se centra principalment en els enllaços hidròfobs de l'terminal N present en els aminoàcids aromàtics com el triptòfan, la fenilalanina i la tirosina, que formen part de moltes proteïnes provinents dels aliments.
Una funció de la pepsina que ha estat descrita per alguns autors es porta a terme a la sang. Tot i que aquesta afirmació és controversial, sembla que petites quantitats de pepsina passen a el torrent sanguini, on actua sobre proteïnes grans o parcialment hidrolitzades que van ser absorbides per l'intestí prim abans de la seva total digestió.
Com es produeix?
El pepsinogen segregat per les cèl·lules principals de l'estómac, també conegudes com a cèl·lules zimógenas, és el precursor de la pepsina.
Aquesta proenzima s'allibera gràcies a impulsos d'el nervi vague ia la secreció hormonal de gastrina i secretina, les quals s'estimulen posterior a la ingesta d'aliments.
Ja a l'estómac, el pepsinogen es barreja amb l'àcid clorhídric, el qual va ser alliberat pels mateixos estímuls, interactuant ràpidament entre si per produir la pepsina.
Això es porta a terme després de l'escissió d'un prosegmento de 44 aminoàcids de l'estructura original de l'pepsinogen a través d'un complex procés autocatalític.
Un cop activa, la mateixa pepsina és capaç de seguir estimulant la producció i alliberament de més pepsinogen. Aquesta acció és un bon exemple de retroalimentació positiva enzimàtica.
A més de la pròpia pepsina, la histamina i especialment l'acetilcolina estimulen a les cèl·lules pèptiques a sintetitzar i alliberar nou pepsinogen.
On actua?
El seu principal lloc d'acció és l'estómac. Aquest fet pot explicar-se fàcilment entenent que l'acidesa estomacal és la condició ideal per al seu exercici (pH 1,5-2,5). De fet, quan el bol alimentari passa de l'estómac a l'duodè, la pepsina s'inactiva a l'trobar un mitjà intestinal amb pH bàsic.
La pepsina també actua en la sang. Tot i que ja es va dir que aquest efecte és controversial, certs investigadors afirmen que la pepsina passa a la sang, on continua digerint certs pèptids de cadena llarga o aquells que no han estat degradats per complet.
Quan la pepsina abandona l'estómac i es troba en un ambient amb pH neutre o bàsic, cessa la seva funció. No obstant això, al no hidrolitzar pot activar de nou si el medi es reacidifica.
Aquesta característica és important per entendre alguns dels efectes negatius de la pepsina, els quals es comenten a continuació.
reflux gastroesofàgic
El retorn crònic de la pepsina cap a l'esòfag és una de les principals causes de el dany produït pel reflux gastroesofàgic. Encara que la resta de les substàncies que conformen el suc gàstric també estan involucrades en aquesta patologia, la pepsina sembla ser la més lesiva de totes.
La pepsina i altres àcids presents en el reflux poden causar no només esofagitis, que és la conseqüència inicial, sinó que afecten molts altres sistemes.
Entre les conseqüències potencials de l'activitat de la pepsina sobre certs teixits tenim laringitis, pneumonitis, ronquera crònica, tos persistent, laringoespasmos i fins i tot càncer laringi.
L'asma per microaspiració pulmonar de contingut gàstric ha estat estudiat. La pepsina pot tenir efecte irritatiu en l'arbre bronquial i afavorir la constricció de la via respiratòria, desencadenant la simptomatologia típica d'aquesta malaltia: dificultat respiratòria, tos, sibilàncies i cianosi.
Altres efectes de la pepsina
Les esferes oral i odontològica també es poden veure afectades per l'acció de la pepsina. Els signes més freqüents associats a aquests danys són halitosi o mal alè, salivació excessiva, granulomes i erosió dental. Aquest efecte erosiu sol manifestar després d'anys de reflux i pot perjudicar la totalitat de la dentadura.
Malgrat això, la pepsina pot ser útil des del punt de vista mèdic. Així, la presència de la pepsina a la saliva és un important marcador diagnòstic de l'reflux gastroesofàgic.
De fet hi ha una prova ràpida disponible al mercat anomenada PepTest, la qual detecta la presència de salivar de pepsina i ajuda en el diagnòstic de l'reflux.
La papaïna, un enzim molt semblant a la pepsina present en les papaies o lletoses, és útil en la higiene i blanquejament dental.
A més, la pepsina és utilitzada en la indústria de l'cuir i la fotografia clàssica, així com en la producció de formatges, cereals, berenars, begudes saborizadas, proteïnes predigerides i fins gomes de mastegar.
referències
- Liu, Yu i cols (2015). Digestió of Nucleic Acids Starts in the Stomach. Scientific Reports, 5, 11936.
- Czinn, Steven i Sarigol Blanchard, Samra (2011). Developmental Anatomy and Physiology of the Stomach. Pediatric Gastrointestinal and Liver Disease, quarta edició, capítol 25, 262-268.
- Smith, Margaret i Morton, Dion (2010). The Stomach: Basic Functions. The Digestive System, segona edició, capítol 3, 39-50.
- Wikipedia (última EDICIÓ MAIG 2018). Pepsin. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Encyclopaedia Britannica (última EDICIÓ MAIG 2018). Pepsin. Recuperat de: britannica.com
- Tang, Jordan (2013). Pepsin A. Handbook of Proteolytic Enzymes, capítol 3, volum I, 27-35.