Kielellinen lipaasi

Linguaalinen lipaasi (lingvistinen lipaasi) ( EY-koodi 3.1.1.3 ) kuuluu ruoansulatusentsyymien perheeseen, jota kutsutaan triasyyliglyserolilipaaseiksi ja jotka käyttävät aspartaatin , histidiinin ja seriinin katalyyttistä kolmikkoa hydrolysoimaan keskipitkä- ja pitkäketjuiset triglyseridit osittaisiksi glyserideiksi ja vapaiksi rasvahapoiksi. . Entsyymi, joka tulee suuhun syljen mukana, katalysoi ensimmäisen ravinnon lipidien pilkkoutumisreaktion, ja diglyseridit ovat pääreaktiotuote [1] . Kuitenkin johtuen linguaalisen lipaasin ainutlaatuisista ominaisuuksista, mukaan lukien optimaalinen pH 4,5-5,4 ja sen kyky katalysoida reaktioita ilman sappisuoloja , lipolyyttinen aktiivisuus ulottuu mahalaukkuun [2] . Entsyymin vapautumisesta signaloi autonominen hermosto sen nauttimisen jälkeen, jolloin kielen pinnalla olevien kehä- ja lehtikalvopapillien alla olevat seroosirauhaset [ 3] erittävät linguaalista lipaasia kehä- ja lehtipapillien uriin, paikallinen yhdessä rasvan makureseptorien kanssa . Ruokavalion rasvan hydrolyysi on tärkeä rasvan imeytymiselle ohutsuolessa, koska pitkäketjuiset triasyyliglyseridit eivät imeydy ja jopa 30 % rasvasta hydrolysoituu 1-20 minuutissa pelkän kielellisen lipaasin nauttimisen jälkeen [2] .

Ehdotettu mekanismi

Lingual lipaasi käyttää asparagiinihappo-203 (Asp), histidiini-257 (His) ja seriini-144 (Ser) katalyyttistä triadia käynnistämään triglyseridin hydrolyysin diasyyliglyseridiksi ja vapaaksi rasvahapoksi. Ensinnäkin on deprotonaatiosarja , joka tekee seriinistä parhaan nukleofiilin . Sen jälkeen seriinin yksinäinen happipari käy läpi nukleofiilisen lisäyksen joko ensimmäiseen tai kolmanteen triasyyliglyserolikarbonyyliin . Sitten elektronit, jotka liikkuivat muodostaen karbonyylin, siirretään takaisin alas karbonyylin uudistamiseksi. Diasyyliglyserolin poistuva ryhmä protonoi sitten His-257. Toisen deprotonointikierroksen jälkeen yksinäinen vesihappipari käy läpi nukleofiilisen lisäyksen edellisessä vaiheessa konvertoituun karbonyyliin. Karbonyylistä ulos tulleet elektronit palaavat alas muuntaakseen sen ja käynnistäen Serin, joka aloittaa deprotonaatioketjun uudelleen. Reaktion lopputuotteet ovat konservatiivinen katalyyttinen triadi, diasyyliglyseroli ja vapaa rasvahappo. Monoasyyliglyseridiä on myös läsnä pienempänä pitoisuutena ja se muodostuu toisen hydrolyysisyklin jälkeen samalla mekanismilla. Se vaikuttaa triglyserideihin ja auttaa hajottamaan ruokaa syljessä.

Kystinen fibroosi

Kystistä fibroosia (CF) sairastavilla potilailla on 85 %:n mahdollisuus kokea lisäksi eksokriinisen haiman vajaatoiminnan vaikutuksia [4] . Äärimmäisissä tapauksissa nämä potilaat eivät tuota haiman lipaasia , mutta vaikka entsyymi puuttuisi kokonaan, ravinnon rasva imeytyy silti [4] . Tutkimukset ovat osoittaneet, että näissäkin tapauksissa linguaalista lipaasia on läsnä normaaleina määrinä [5] ja sen osuus on yli 90 % pohjukaissuolen lipaasin kokonaisaktiivisuudesta [2] . Tämä voi johtua siitä, että lingvaalisen lipaasin pH-optimi on alhainen ja se voi siten pysyä aktiivisena kulkiessaan mahalaukun kautta pohjukaissuoleen, jossa CF-potilailla on alhainen pH. Siten on ehdotettu, että mahdollinen hoitovaihtoehto eksokriiniselle haiman vajaatoiminnalle olisi entsyymikorvaushoito linguaalista lipaasia käyttäen, mikä lisää ravintorasvojen imeytymistä ja vähentää aliravitsemuksen riskiä . Ehdotettu linguaalilipaasin mekanismi, joka pilkkoo ensisijaisesti lyhyt- ja keskipitkäketjuisia triasyyliglyseroleja, tarjoaa keinon imeytyä ilman misellien ja kylomikronien muodostusta . Lyhyt- ja keskipitkäketjuiset vapaat rasvahapot voivat imeytyä suoraan limakalvosolujen kautta verenkiertoon ilman lisäpakkauksia ja siksi niillä on kriittinen rooli CF-potilaiden (ja vastasyntyneiden) ravitsemuksessa.

Rasvan sulaminen vastasyntyneillä

Kohdussa sikiö on riippuvainen runsaasta hiilihydraattipitoisesta ruokavaliosta, ja sikiössä on linguaalisia sekä mahalaukun lipaaseja 26 raskausviikolla. Synnytyksen jälkeen äidinmaidon rasvasta tai maidonkorvikkeesta tulee tärkein ravinnonlähde. Vastasyntyneiden ravinnon rasvan imeytyminen on paljon alhaisempi kuin aikuisilla, vastaavasti 65-80 % verrattuna > 95 %:iin, mikä saattaa johtua alhaisesta haiman lipaasiaktiivisuudesta [1] . Lisäksi maitorasva ei ole hyvä substraatti haiman lipaasille. Tämä tosiasia yhdistettynä sappisuolojen puutteeseen ja matalaan pH-arvoon koko vastasyntyneen maha-suolikanavassa edellyttää, että linguaalilipaasi on ensisijainen entsyymi, joka katalysoi ravinnon rasvan hydrolyysiä. Tämä entsymaattinen aktiivisuus havaittiin jo 26 raskausviikolla, ja kyky hydrolysoida ravinnon rasvoja vaihteli ruoansulatuskanavan kypsyyden mukaan [1] .

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 "Linguaalinen lipaasi ja sen rooli ravinnon lipidien sulatuksessa" . The Journal of Clinical Investigation . 52 (1): 88-95. tammikuuta 1973. DOI : 10.1172/JCI107177 . PMID  4682389 .
2. ↑ 1 2 3 Ross W. Shepherd. Kystinen fibroosi: ravitsemus- ja suoliston häiriöt . - Boca Raton, Fla.: CRC Press, 1989. - 169 sivua s. - ISBN 0-8493-6954-1 , 978-0-8493-6954-4.
3. ↑ "Nisäkkäiden maun reseptorit ja solut". luonto . 444 (7117): 288-94. marraskuuta 2006. doi : 10.1038/luonto05401 . PMID  17108952 .
4. ↑ 1 2 ”Linguaalinen lipaasi kystisessä fibroosissa. Entsyymiaktiivisuuden kvantifiointi ylemmän ohutsuolen potilailla, joilla on eksokriininen haiman vajaatoiminta . The Journal of Clinical Investigation . 73 (2): 374-82. helmikuuta 1984. DOI : 10.1172/JCI111222 . PMID  6699170 .
5. ↑ "Linguaalisen amylaasin puhdistaminen rotan kielen seroosirauhasista ja rotan linguaalisen amylaasin ja linguaalisen lipaasin karakterisointi" . Journal of Dental Research . 68 (2): 139-45. helmikuuta 1989. DOI : 10.1177/00220345890680020801 . PMID2465330  . _