إن الليباز البنكرياس (triacylglycerol acyl hydrolases) هي إنزيمات يفرزها البنكرياس في الأمعاء الدقيقة وهي مسؤولة عن هضم الدهون الثلاثية في النظام الغذائي المستهلك ، وإنتاج الأحماض الدهنية المجانية والجلسرين.
بمعنى آخر ، إنها إنزيمات تهضم الدهون ، وخاصة الدهون المحايدة ، وهي الأكثر وفرة في الطعام (الدهون الثلاثية). تتكون هذه الدهون من نواة الجلسرين حيث يتم أسترة ثلاث جزيئات من الأحماض الدهنية.
رسم بياني يتم فيه تمثيل عملية امتصاص الدهون الثلاثية عبر جدار الجهاز الهضمي. ليباز البنكرياس يحول الدهون الثلاثية إلى أحادي الجليسريد والأحماض الدهنية الحرة (المصدر: Posible2006 عبر ويكيميديا كومنز)
توجد أيضًا إنزيمات أخرى تعمل على تكسير الدهون في إفرازات البنكرياس ، والمعروفة باسم phospholipases A و B ، القادرة على تكسير الأحماض الدهنية لليسيثين والإنسيثين ، على التوالي.
البنكرياس هو عضو مزدوج الوظيفة. من ناحية ، تفرز الهرمونات التي لها علاقة بعملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات (الأنسولين والجلوكاجون) ، ومن ناحية أخرى ، تفرز إنزيمات لوظيفة الجهاز الهضمي مثل الليباز (الذي يهضم الدهون) والبروتياز (الذي يهضم البروتينات) و الأميليز (الذي يهضم الكربوهيدرات).
على عكس البروتياز ، يتم إفراز الليباز البنكرياس في الأمعاء الدقيقة كبروتينات نشطة ويمكن زيادة نشاطها في وجود الأحماض الصفراوية والمركبات الأخرى.
لا يتكون عصير البنكرياس من الإنزيمات فحسب ، بل يحتوي أيضًا على سوائل ومكونات كيميائية أخرى ، مثل البيكربونات على سبيل المثال ، وجميعها يتم تصنيعها بواسطة خلايا أخرى غير البنكرياس وتحت آليات تنظيمية صارمة.
تتميز بعض أمراض البنكرياس بنقص إنزيم مع إفراز طبيعي للسوائل أو العكس ، أي نقص في إفراز السوائل وإفراز الإنزيم الطبيعي.
بناء
في البشر ، إنزيم الليباز البنكرياس عبارة عن إنزيم يتكون من سلسلة أحادية الببتيد ، بوزن جزيئي يقارب 50 كيلو دالتون ، على غرار الإنزيم الموجود في الأبقار والأغنام والخنازير.
وهو بروتين سكري يحتوي على بقايا المانوز والفوكوز والجالاكتوز والجلوكوز و N-acetyl glucosamine في جزء الكربوهيدرات. في البشر ، تم اقتراح اثنين من نظائر الإنزيم من الليباز البنكرياس بنقاط متساوية كهربية تبلغ 5.80 و 5.85 على التوالي.
وفقًا لبعض الدراسات ، يتم ترميز هذا الإنزيم بواسطة جين يحتوي على حوالي 1،395 نيوكليوتيد ، يتوافق منتجها الانتقالي مع جزيء من حوالي 465 من الأحماض الأمينية.
يسبق الطرف N-terminal للبروتين الناضج والمعالج بالكامل تسلسل أو إشارة ببتيد مكون من 16 حمضًا أمينيًا كارهًا للماء ، والتي تلعب دورًا مهمًا في نقل هذا الإنزيم بعد توليفه.
يحتوي الإنزيم البشري على موقع نشط يقع في الطرف C ، حيث يوجد ثالوث من الأحماض الأمينية: Asp-His-Ser ، ويبدو أن السيرين هو الأكثر أهمية من الناحية التحفيزية.
التنشيط والتثبيط
يُفرز هذا الإنزيم بشكله النشط ، لكن نشاطه يزداد بوجود الأحماض الأمينية ، وأيونات الكالسيوم ، والأملاح الصفراوية. تعتبر أملاح الصفراء ، على وجه التحديد ، مسؤولة عن تقليل درجة الحموضة في تجويف الأمعاء من 8.1 إلى 6 ، وهو الرقم الهيدروجيني الأمثل للإنزيم.
يشير بعض المؤلفين إلى أنه إذا زاد تركيز الأملاح الصفراوية أكثر من اللازم ، فإن ليباز البنكرياس يثبط ، ولكن هذا التثبيط يتم إبطاله أو عكسه بواسطة إنزيم آخر ، كوليباز ، الذي يعمل كعامل مساعد لليباز البنكرياس ويتم ترميزه بواسطة جينات مختلفة. في البدايه.
ومع ذلك ، يؤكد بعض المؤلفين أن الليباز البنكرياس ، وكذلك الفسفوليباز ، في الواقع ، يتم تصنيعهما وإفرازهما على أنهما "زيموجينات" غير نشطة ، الأمر الذي يتطلب هضمًا بروتينيًا يقوم به إنزيم التربسين ، الموجود أيضًا في عصائر البنكرياس.
كما تبين أن الوجود المفرط لأملاح المعادن الثقيلة مثل النحاس والحديد والكوبالت مثبط للليباز البنكرياس. مثل وجود الهالوجينات واليود والفلور والبروم.
المميزات
تتمثل الوظيفة الرئيسية لإنزيم الليباز البنكرياس في تعزيز الهضم المعوي للدهون الثلاثية التي يتم تناولها مع النظام الغذائي ، وهي الوظيفة التي يحققها عن طريق التحلل المائي لهذه المركبات وإطلاق مزيج من الديجليسيريدات الأحادية الجليسريد والأحماض الدهنية الحرة وجزيئات الجلسرين.
يحلل ليباز البنكرياس عمومًا الروابط في الموضعين 1 و 3 من الدهون الثلاثية التي يهاجمها ؛ كما أنه يحفز هضم بعض الاسترات الاصطناعية ، وفي كلتا الحالتين ، لا يمكنه فعل ذلك إلا عند السطح الفاصل بين الماء والدهون ، لذلك كلما كان المستحلب أدق ، زاد نشاط الليباز.
مخطط بياني للدهون التي يتم تناولها من خلال النظام الغذائي. في الأمعاء يتم استحلابها في الاثني عشر بواسطة محاليل أمفيباثيك في شكل أملاح الصفراء والفوسفوليبيد ، والتي يمكن مهاجمتها بعد ذلك بواسطة الليباز البنكرياس (المصدر: Cruithne9 عبر ويكيميديا كومنز)
الخطوة الأولى في هضم الدهون في الأمعاء الدقيقة هي "استحلابها" في السائل المعوي ، وذلك بسبب وجود أملاح الصفراء من الكبد وحركات الأمعاء الدقيقة.
من المهم ملاحظة أنه في عملية هضم الدهون ، يتم امتصاص الأحماض الدهنية الحرة قصيرة السلسلة (بين 2 و 10 ذرات كربون) وجزيئات الجلسرين بسرعة من خلال الغشاء المخاطي للأمعاء.
يتم هضم الدهون الثلاثية ، التي تتميز عادةً بوجود أحماض دهنية طويلة السلسلة (تحتوي على أكثر من 12 ذرة كربون) ، بواسطة ليباز البنكرياس بمجرد أن يتم "استيعابها" في الهياكل المعروفة باسم المذيلات ، نتاج الاستحلاب.
القيم العادية
يمكن أن يخضع البنكرياس ، مثله مثل أي عضو في الجسم ، لأمراض مختلفة من أصل معدي أو التهابي أو ورم أو سام أو مؤلم ، مما قد يكون له آثار خطيرة على الأداء الجهازي.
غالبًا ما يتم استخدام إنزيمات الأميليز والليباز البنكرياس كمؤشرات مصل لبعض الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي والغدد الملحقة به.
لقد وجد أن المستويات العالية من الليباز في المصل يمكن أن تكون ناتجة عن التهاب البنكرياس ، وقد تم اقتراح نفس الشيء فيما يتعلق بإنزيم آخر ينتجه البنكرياس ، الأميليز.
تتراوح القيم الطبيعية للليباز البنكرياس في البشر بين 0 و 160 وحدة / لتر في البلازما ، بينما الرقم الأكبر من 200 وحدة / لتر هو القيمة التي يُشتبه عندها في وجود التهاب البنكرياس أو حالة بنكرياس أخرى..
لا يمكن أن يرتفع مستوى الليباز البنكرياس في المصل فقط بسبب الالتهاب المزمن أو الحاد للبنكرياس (التهاب البنكرياس) ، ولكن يمكن أن يكون أيضًا مؤشرًا على سرطان البنكرياس والتهاب المعدة والأمعاء الحاد وقرحة الاثني عشر وعدوى فيروس نقص المناعة البشرية ، إلخ
يمكن أن يحدث أيضًا عند الأشخاص الذين يعانون من نقص الليباز البروتين الدهني العائلي.
المراجع
- Best ، CH ، & Taylor ، NB (1961). الأساس الفسيولوجي للممارسة الطبية (المجلد 541). بالتيمور: ويليامز وويلكينز.
- De Caro، A.، Figarella، C.، Amic، J.، Michel، R.، & Guy، O. (1977). ليباز البنكرياس البشري: بروتين سكري. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - بنية البروتين ، 490 (2) ، 411-419.
- فرانك ، ب ، وجوتليب ، ك. (1999). الأميليز طبيعي ، ارتفاع الليباز: هل هو التهاب البنكرياس؟ المجلة الأمريكية لأمراض الجهاز الهضمي، 94 (2) ، 463.
- هول ، جي إي (2015). كتاب جايتون وهال للكتاب الإلكتروني لعلم وظائف الأعضاء الطبي. العلوم الصحية Elsevier.
- مارسين ، ج. (2017). هيلثلاين. تم الاسترجاع في 26 ديسمبر 2019 من www.healthline.com/health/amylase-and-lipase-tests
- Ruch ، TC ، Patton ، HD ، & Howell ، WH (1973). علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية. سوندرز.
- Winkler ، FK ، d'Arcy ، A. ، & Hunziker ، W. (1990). هيكل الليباز البنكرياس البشري. طبيعة، 343 (6260) ، 771.