pepsine

pepsine is het belangrijkste spijsverteringsenzym in de maag. Met zijn hulp worden de voedingseiwitten opgesplitst in zogenaamde peptonen. Pepsine is alleen actief in een zeer zure omgeving en kan, samen met maagzuur, het maagslijmvlies aantasten bij ziekte.

Wat is pepsine

Pepsine is een maagenzym dat de voedseleiwitten in de pap voorverteert. Deze worden afgebroken door pepsine in de zure omgeving van de maag om zogenaamde peptonen te vormen. Het enzym is alleen actief in een zure omgeving bij een pH van 1,5 tot 3.

Boven een pH-waarde van 6 wordt pepsine onomkeerbaar geïnactiveerd. Het enzym wordt ook aan bepaalde voedingsmiddelen toegevoegd om de spijsvertering te bevorderen. De bekende pepsinewijn of Pepsi Cola bevat ook dit enzym. Pepsine werd al in 1836 ontdekt door de Duitse fysioloog Theodor Schwann. Het duurde tot 1930 voordat de Amerikaanse chemicus John Howard Northrop het in kristallijne vorm kon presenteren.

Pepsine wordt gevormd uit de inactieve vorm pepsinogeen door de werking van maagzuur. Voor deze reactie is geen enzym nodig. Het is een autoproteolyse. Door 44 aminozuren af ​​te splitsen wordt het actieve pepsine gevormd, dat uit 327 aminozuren bestaat en een fosfoproteïne is.

Functie, effect en taken

Pepsin's taak is om de eiwitten in de maagbrij voor te verteren. De afzonderlijke eiwitten worden opgesplitst in polypeptideketens, die bekend staan ​​als peptonen. Pepsine is een zogenaamde endopeptidase.

In tegenstelling tot exopeptidasen splitst een endopeptidase eiwitmoleculen binnen de polypeptideketen. De splitsing vindt meestal plaats op specifieke aminozuren. Met pepsine wordt de keten van aromatische aminozuren gesplitst. De splitsing vindt voornamelijk plaats na het aminozuur fenylalanine. Twee aspartaten (asparaginezuur) in het functionele centrum zijn verantwoordelijk voor de specifieke werking van het enzym. De resulterende peptonen zijn al zo kort dat ze geen eiwitten meer kunnen worden genoemd. Ze hebben ook het vermogen verloren om secundaire, tertiaire of quartaire structuren op te leiden.

Dit betekent dat er geen coagulatie meer optreedt en dat de polypeptideketens in water oplosbaar blijven wanneer ze in de twaalfvingerige darm terechtkomen. In de dunne darm kunnen ze dan gemakkelijk worden afgebroken tot aminozuren door de proteasen uit de pancreas. Zoals eerder vermeld, is de voorloper van pepsine het inactieve pepsinogeen. Pepsinogeen wordt aangemaakt in de maagcellen en moet aanvankelijk inactief blijven om de lichaamseigen eiwitten niet aan te vallen. Pepsine wordt alleen geproduceerd door de werking van zoutzuur in de maag. Door echter een alkalisch slijm te vormen, beschermt de maag zichzelf tegen pepsine tegen de vertering van het maagslijmvlies. De chymus wordt meerdere keren via de maagperistaltiek gecirculeerd, waarbij alleen de eiwitten worden omgezet in peptonen.

De vetten en koolhydraten die door het speeksel van de voorvertering worden bespaard, migreren onveranderd door de maag naar de dunne darm. Alleen dan worden deze voedingsbestanddelen verder afgebroken door de spijsverteringsafscheidingen van de alvleesklier. Naast de chymus worden ook bacteriën gedood in de zure omgeving van de maag en hun eiwitten worden afgebroken door pepsine. Er is echter één bacterie die deze extreme omstandigheden kan overleven en in de maag blijft bestaan. Het is Helicobacter Pylori.

Wanneer het de maag verlaat, krijgen de meer basale enzymen van de alvleesklier invloed. Het enzym pepsine wordt onomkeerbaar geïnactiveerd door de hoge pH-waarde en kan nu ook afgebroken worden door de proteasen van de alvleesklier.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Alle dieren met een maagachtig spijsverteringsorgaan produceren pepsine om voedseleiwitten voor te verteren. Het enzym kan worden gewonnen uit de magen van dieren. Het wordt aan bepaalde voedingsmiddelen toegevoegd om de spijsvertering te bevorderen.

Pepsinewijn en Pepsi Cola bevatten ook pepsine. Pepsine kan zijn effecten alleen ontwikkelen samen met maagzuur. Een zure omgeving is nodig om te kunnen functioneren. De aanmaak van de pepsine precursor pepsinogeen wordt gestimuleerd door het hormoon gastrine. De vorming van gastrine wordt gestimuleerd door het strekken van de maag, door eiwitten in de chymus en door alcohol of cafeïne.

Ziekten en aandoeningen

Ondanks hun agressiviteit kunnen maagzuur en pepsine het maagslijmvlies niet aantasten. Als de maag echter wordt gekoloniseerd met de Helicobacter pylori-bacterie, kan chronische maagslijmvliesontsteking of zelfs maag- of darmzweren optreden.

Om het maagslijmvlies te beschermen, vormen de pariëtale cellen van de maag een basisslijm dat het maagslijmvlies beschermt. Helicobacter Pylori breekt echter de beschermende slijmlaag af, zodat het zoutzuur in de maag en het enzym pepsine het maagslijmvlies direct kunnen aanvallen. Dit leidt tot een constante verdikking van het slijmvlies met de ontwikkeling van chronische ontstekingen of zelfs een maagzweer. De chronische zweren en ontstekingen kunnen op de lange termijn ook tot maagkanker leiden.

De ziekte manifesteert zich door frequent en ernstig brandend maagzuur, brandende maagpijn en zelfs braken. Af en toe wordt er ook bloed overgegeven. De behandeling is om Helicobacter pylori te bestrijden met antibiotica. Niet alle maagaandoeningen met vernietiging van het maagslijmvlies zijn echter te wijten aan de bacterie. Een verhoogde vorming van zuren en pepsine kan ook worden veroorzaakt door functionele processen.

Als het evenwicht tussen de secreties die het slijmvlies beschermen en het maagzuur door deze processen wordt verstoord, kan ook refluxziekte het gevolg zijn. Hormonale processen kunnen hier ook toe leiden. In het kader van het Zollinger-Ellison-syndroom produceert een neuro-endocriene tumor in de pancreas, een zogenaamd gastrinoom, constant te veel gastrine en dus te veel maagzuur en pepsine.