Lipaza linguală

Lipaza linguală (lipaza lingvistică) ( cod CE 3.1.1.3 ) este un membru al unei familii de enzime digestive numite triacilglicerol lipaze care utilizează triada catalitică de aspartat , histidină și serină pentru a hidroliza trigliceridele cu lanț mediu și lung în gliceride parțiale și acizi grași liberi. . Enzima, care intră în gură împreună cu saliva, catalizează prima reacție de digestie a lipidelor alimentare, digliceridele fiind principalul produs de reacție [1] . Cu toate acestea, datorită caracteristicilor unice ale lipazei linguale, inclusiv un pH optim de 4,5-5,4 și capacitatea sa de a cataliza reacții fără săruri biliare , activitatea lipolitică se extinde la nivelul stomacului [2] . Eliberarea enzimei este semnalată de sistemul nervos autonom după ingestie, moment în care glandele seroase de sub papilele linguale circumferențiale și foliate de pe suprafața limbii [3] secretă lipază linguală în șanțurile papilelor circumferențiale și foliate, localizate împreună cu receptorii gustativi ai grăsimilor . Hidroliza grăsimilor alimentare este importantă pentru absorbția grăsimilor în intestinul subțire, deoarece triacilgliceridele cu lanț lung nu pot fi absorbite și până la 30% din grăsime este hidrolizată în 1-20 de minute după ingestia lipazei linguale în monoterapie [2] .

Mecanismul propus

Lipaza linguală folosește o triadă catalitică de acid aspartic-203 (Asp), histidină-257 (His) și serină-144 (Ser) pentru a iniția hidroliza trigliceridei în diacilgliceride și acid gras liber. În primul rând, există o serie de deprotonare care face din serina cel mai bun nucleofil . Perechea de oxigen singuratică de serină suferă apoi adiție nucleofilă la primul sau al treilea carbonil triacilglicerol . Apoi, electronii care s-au mutat pentru a forma carbonilul sunt transferați înapoi pentru a reforma carbonilul. Gruparea diacilglicerol părăsitoare este apoi protonată de His-257. După o altă rundă de deprotonare, perechea singură pe oxigenul apei suferă adăugare nucleofilă la carbonilul convertit în etapa anterioară. Electronii care au ieșit din carbonil coboară înapoi pentru a-l converti și pornește Ser, care începe din nou lanțul de deprotonare. Produșii finali ai reacției sunt o triadă catalitică conservatoare, diacilglicerol și un acid gras liber. Monoacilglicerida este prezentă și la o concentrație mai mică și se formează după al doilea ciclu de hidroliză prin același mecanism. Acționează asupra trigliceridelor, ajutând la descompunerea alimentelor din salivă.

Fibroza chistica

Pacienții cu fibroză chistică (FC) au o șansă de 85% să experimenteze în plus efectele insuficienței pancreatice exocrine [4] . În cazurile cele mai extreme, acești pacienți nu vor produce lipază pancreatică , dar chiar și atunci când enzima este complet absentă, grăsimea alimentară este încă absorbită [4] . Studiile au arătat că chiar și în aceste cazuri, lipaza linguală este prezentă în cantități normale [5] și reprezintă mai mult de 90% din activitatea totală a lipazei în duoden [2] . Acest lucru se poate datora faptului că lipaza linguală are un pH optim scăzut și, prin urmare, poate rămâne activă pe măsură ce trece prin stomac în duoden, unde pacienții cu FC au un pH scăzut. Astfel, s-a sugerat că o posibilă opțiune de tratament pentru insuficiența pancreatică exocrină ar fi terapia de substituție enzimatică folosind lipaza linguală, crescând absorbția grăsimilor alimentare și reducând riscul de malnutriție . Mecanismul propus al lipazei linguale, scindarea preferenţială a triacilglicerinelor cu lanţ scurt şi mediu, oferă un mijloc de absorbţie fără a fi nevoie de formarea micelelor şi a chilomicronilor . Acizii grași liberi cu lanț scurt și mediu pot fi absorbiți direct prin celulele mucoasei în fluxul sanguin fără ambalaj suplimentar și, prin urmare, joacă un rol critic în alimentația pacienților cu CF (și a nou-născuților).

Digestia grăsimilor la nou-născuți

În uter, fătul depinde de o dietă bogată în carbohidrați, iar lipazele linguale și gastrice sunt prezente la făt începând cu 26 de săptămâni de gestație. După naștere, grăsimea din laptele matern sau înlocuitorul de lapte devine principala sursă de nutriție. Ratele de absorbție a grăsimilor alimentare la nou-născuți sunt mult mai scăzute decât la adulți, 65-80% față de >95%, respectiv, ceea ce se poate datora activității scăzute a lipazei pancreatice [1] . În plus, grăsimea din lapte nu este un substrat bun pentru lipaza pancreatică. Acest fapt, combinat cu o deficiență de săruri biliare și un pH scăzut în tot tractul gastrointestinal neonatal , necesită ca lipaza linguală să fie enzima primară care catalizează hidroliza grăsimilor alimentare. Această activitate enzimatică a fost observată încă de la 26 de săptămâni de vârstă gestațională, capacitatea de a hidroliza grăsimile alimentare variind cu maturitatea tractului digestiv [1] .

Note

1. ↑ 1 2 3 „Lipaza lingvistică și rolul ei în digestia lipidelor alimentare” . Jurnalul de investigații clinice . 52 (1): 88-95. ianuarie 1973. DOI : 10.1172/JCI107177 . PMID  4682389 .
2. ↑ 1 2 3 Ross W. Ciobanesc. Fibroza chistica: tulburari nutritionale si intestinale . - Boca Raton, Fla.: CRC Press, 1989. - 169 pagini p. - ISBN 0-8493-6954-1 , 978-0-8493-6954-4.
3. ^ „Receptorii și celulele pentru gustul mamiferelor”. natura . 444 (7117): 288-94. noiembrie 2006. doi : 10.1038/nature05401 . PMID  17108952 .
4. ↑ 1 2 „Lipaza lingvistică în fibroza chistică. Cuantificarea activității enzimatice în intestinul subțire superior la pacienții cu insuficiență pancreatică exocrină” . Jurnalul de investigații clinice . 73 (2): 374-82. februarie 1984. DOI : 10.1172/JCI111222 . PMID  6699170 .
5. ^ „Purificarea amilazei linguale din glandele seroase ale limbii de șobolan și caracterizarea amilazei linguale și a lipazei linguale de șobolan” . Journal of Dental Research . 68 (2): 139-45. februarie 1989. DOI : 10.1177/00220345890680020801 . PMID2465330  . _