Медицина и здоровье

 Пищеварение и гипокинезия

Медицинская библиотека

3.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Поджелудочная железа при массе 80—100 г продуцирует в сутки 1,5—2 л секрета, что составляет 1,5 мл/мин, или 20 мл на 1 г массы в сутки. Около 20,% общей массы железы приходится на ферменты. Из 6—8 г пищеварительных ферментов, ежедневно выделяемых в желудочно-кишечный тракт человека, 4—5 г вырабатывается поджелудочной железой. Синтез экспортных белков поджелудочной железы происходит на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума. Секреторный процесс имеет 6 этапов и подробно описан в работах L. G. Hokin (1952), G. Palade (1975).

Выброс фермента из зимогенных гранул в протоки поджелудочной железы происходит путем экзоцитоза, при этом мембраны гранул, близкие по своему химическому составу клеточным мембранам, и ацинарные клетки, в которых хранятся гранулы, сливаются вместе и целостность клеточной стенки не нарушается. Процесс экзоцитоза зависит от притока энергии, а также от наличия ионов Са [Jamieson J. О.„ Palade G. E., 1971; Case R. M., Clausen Т., 1973; Cecca-relli В. et al., 1975]. Кроме того, в процессе секреции принимают участие сравнительно недавно обнаруженные в ацинар-ной клетке (ее апикальном полюсе) вещества, сходные с актином {Пермяков Н. К. и др., 1973; Genze J. J., Port С, 1973; Bandain et al., 1975].

В соответствии с современной номенклатурой и классификацией ферментов (1979) трипсин, как и пепсин, относится к группе протеиназ (пептидилпептигидролаз). Все протеина-зы являются эндопептидазами и большинство из них в той или иной мере обладают селективным действием, т. е. ускоряют гидролиз пептидных связей преимущественно по радикалам определенных аминокислотных остатков.

Трипсин является представителем сериновых протеиназ в полости двенадцатиперстной кишки, селективно действует по связям, образованным аргинином и лизином. Его предшественник— трипсиноген, находящийся в ацинарных клетках поджелудочной железы, активируется энтеропептидазой.

Роль протеиназ в организме не сводится только лишь к фрагментированию белковых молекул пептидов для обеспечения дальнейшего гидролиза последних до свободных аминокислот. В последнее время все большее значение придают способности протеиназ селективно расщеплять полипептидные цепи, в результате чего из проферментов возникают ферменты, из белковых прогормонов — гормоны пептидной природы и, возможно, рилизинг-факторы, из белковых предшественников— функционально активные белки [Локшина Л. А., 1977]. При их посредстве, по-видимому, протекают процессы посттрансляционного изменения белковых тел и продуцируются многие биологически активные пептиды. Большое значение для регуляции обмена веществ имеет неполный селективный гидролиз белков ЦКомахидзе М. Э., 1971; Вольф М., Рансбер-гер К., 1976; Кацинович Р. А., Никорюкина И. П., 1976; Вере-меенко К. Н., 1977; Брысин В. Т., 1978].

В крови обнаружена трипсиноподобная активность, которая обеспечивается не только панкреатическими протеазами, но и плазмином, тромбином Е, тромбокиназой, калликреином и Ci-компонентом комплемента [Милюшкевич Г. Ф., 1960; Колесников Ю. Н., 1964; Шатерников В. А., 1966; Проскуряков М. Т., Дубинкин О. В., 1973; Кадиров Ш., 1976].

A. Borgstrom и К. Ajblsson (1978, 1980) было установлено увеличение содержания в крови у собак при панкреатите анионной и катионной фракций трипсиногена. Прогрессиро-рание панкреатита вызывало более частое обнаружение в крови трипсина большей молекулярной массы, видимо, связанного со своим ингибитором [Виноградов В. А., Каневская Е. Б., 1978; Felber J. Р., 1979]. A. Andrineli и соавт. (1981) доказали, что трипсин крови отражает также состояние эндокринной функции поджелудочной железы.

Панкреатическая амилаза инкретирует в кровь и экскре-тируется из организма в составе мочи. В плазме крови человека имеются а-амилазы двух основных изоэнзимных типов: панкреатическая и слюнная [Salt W. В., Schenker S., 1976; Stepan J., Skrua J., 1979]. Однако в последнее время слюнная изоамилаза в небольшом количестве найдена в гомогенатах поджелудочной железы. В составе мочи выделяется панкреатическая амилаза. Е. Magid и соавт. (1977) нашли у здоровых людей несколько большее содержание в сыворотке крови панкреатической амилазы, чем слюнной. А. С. Пулатов (1978) показал, что тонкая кишка принимает участие в рекреции а-амилазы, включая ресекретируемый фермент в процесс полостного и мембранного гидролиза крахмала. Под влиянием рекретируемой а-амилазы происходит усиление синтеза в кишке собственно у-амилазы. Панкреатическая липаза относится к классу гидролаз, подклассу гидролаз сложных эфиров (эстераз), подклассу гидролаз сложных эфи-ров карбоновых кислот (ацилэстераз, или карбоксиэстераз). Панкреатическая липаза — термолабильный белок с мол. массой 35 000—42000 [Kimura H. et al., 1972]. Фермент в активной форме находится в поджелудочной железе в зимоген-ных гранулах. Активность фермента повышается в двенадцатиперстной кишке в присутствии ионов Са2+ и солей желчных кислот. Было высказано предположение, что ионы Са2+ удаляют с поверхности раздела жир—вода обладающие инги-биторными свойствами жирные кислоты с длинной цепью путем образования кальциевых солей [Троицкая В. Б., 1974]. Соли желчных кислот также удаляют продукт реакции — жирную кислоту — с поверхности раздела фаз [Benzonana G., 1969]. Оптимум рН для панкреатической липазы составляет 7—9 и зависит от использованных субстратов и буферных систем. При использовании в качестве субстрата триолеина или оливкового масла оптимум рН действия липазы находится выше 8, при этом для крысы, свиньи и человека он колеблется от 8,7 до 9,2 [BorigSTrom В., 1956, 1957].

Рассматривая вопрос о субстратной специфичности панкреатической липазы, необходимо учитывать два момента: 1) физическое состояние субстрата; 2) химическую структуру субстрата, на который действует фермент. В основополагающих исследованиях L. Sarda, P. Desnuelle (1958), P. Des-nuelle (1961), 'L. Sarda и соавт. (1961) было показано, что для липазы является типичным действие на поверхности раздела фаз в системе жир — вода. Субстратная специфичность липазы состоит в высоком сродстве к эмульсии, а следовательно, для проявления ее каталитических свойств необходимо эмульгирование жиров, которое в условиях естественного пищеварения осуществляется солями желчных кислот. Специфическая способность липазы действовать на границе раздела фаз является одним из самых характерных свойств фермента.

Таким образом, наиболее специфичными субстратами для панкреатической липазы являются триглицериды, находящиеся в эмульгированном состоянии. А. П. Левицкий (1964), специально занимавшийся вопросом субстратной специфичности липазы поджелудочной железы, указывал, что именно это свойство отличает ее от эстераз. Эстеразы, так же как и липазы, действуют на сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот, но только на водные их растворы. Мы рассмотрели вопрос физического состояния субстрата, на который действует панкреатическая липаза. Что касается его химической структуры, то здесь представляют интерес два вопроса. Первый — влияние на липолиз длины; цепи жирной кислоты, второй — степень ее ненасыщенности. Общепринятой является точка зрения, согласно которой панкреатическая липаза с наибольшей скоростью гидролизует длинноцепочечные триглицериды. Влияние степени ненасыщенности жирных кислот на реакционную способность субстрата не совсем ясно. По мнению большинства авторов, эфиры полиеновых жирных кислот гидролизовались панкреатической липазой с гораздо более низкой скоростью, чем эфиры кислот с одной ненасыщенной связью [Brockerhoff H.r 1965; Benson J. A., Rampone A. J., 1966; Demarne J. et al., 1971].

Помимо субстратной специфичности, панкреатическая липаза обладает позиционной специфичностью, а именно способностью гидролизовать эфирные связи триглицеридов в положениях 1 и 3 и неспособностью гидролизовать связь в положении 2. Эта специфичность очень высока, но неабсолютна, так как в реакции гидролиза имеет место некоторая спонтанная миграция цепей жирных кислот из положения 2 в положения 1 и 3. Поэтому основным продуктом панкреатического липолиза является 2-моноглицерид, но возможно также окончательное завершение гидролиза с образованием свободного глицерина. Как считает А. П. Левицкий (1965), есть все основания полагать, что жир в кишечнике расщепляется главным образом до стадии образования 2-моноглицеридов. что представляется биологически целесообразным, так как моноглицериды, с одной стороны, участвуют в эмульгировании жиров, с другой —они сами способны всасываться без дальнейшего расщепления. В литературе описано много способов определения активности панкреатической липазы в сыворотке крови, дуоденальном содержимом и органах пищеварительной системы, которыми пользуются физиологи, биохимики и клиницисты. Однако описание свойств фермента показывает, что гидролиз триглицеридов может осуществлять не только панкреатическая липаза, но и группа эстераз, что определяется физическим состоянием субстрата и его химической структурой. Поэтому выбор субстрата и его формы применения создает большие трудности и часто обусловливает отсутствие достаточной специфичности метода. Очевидно, разработка высокоспецифичных, а следовательно, адекватных определяемому липолитическому ферменту специальных методов исследования представляется на сегодня важной задачей.

Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы находится под сложным нейрогормональным контролем, при этом экзосекреция   и инкреция    ферментов   в значительной мере определяются дуоденальными гормональными механизмами 1Уголев А. М., Ефимова Н. В., Скворцова Н. Б., 1976; Уголев А. М., 1978; Worning H., 1981].