VIVO Pathophysiologie
Pepsinogene und Pepsine
Pepsine sind die Hauptproteasen in Magensekreten erwachsener Säugetiere. Sie gehören zur Familie der Asparaginproteasen und sind eng mit Chymosin verwandt, einer anderen Magenprotease, die insbesondere bei Jungtieren exprimiert wird. Diese Enzyme werden überwiegend von den Zellen in der Magenschleimhaut synthetisiert und sezerniert.
In Magenepithelzellen wurden mindestens 8 Isozyme von Pepsinogen identifiziert, die in zwei immunologisch trennbare Typen (Pepsine A und C) eingeteilt wurden. Die reifen, aktiven Enzyme sind etwa 325 Aminosäuren mit einer Masse von etwa 35 kDa.
Pepsine werden als inaktive Präproenzyme synthetisiert, die aus einem Signalpeptid, einem Aktivierungspeptid und einem aktiven Enzym bestehen. Das Signalpeptid wird gespalten, wenn das Protein in das endoplasmatische Retikulum eingeführt wird und das resultierende Proenzym – Pepsinogen – zum Golgi transportiert und zu sekretorischen Granula kondensiert wird.
Pepsinogene werden in einer solchen Form sezerniert, dass das Aktivierungspeptid eine kompakte Struktur annimmt, die das aktive Zentrum verschließt. Bei Einwirkung eines sauren pH-Wertes wird das Aktivierungspeptid gespalten, wodurch das aktive Zentrum entlarvt und katalytisch aktives Pepsin erzeugt wird. Die optimale Aktivität von Pepsinen liegt bei pH-Werten von 1,8 bis 3,5, abhängig von der Isoform. Sie werden bei etwa pH 5 reversibel inaktiviert und bei pH 7 bis 8 irreversibel inaktiviert.
Im Allgemeinen ist die Sekretion von Pepsinogenen an die Sekretion von Säure aus der Belegzelle gekoppelt. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass die Sekretion effektiv durch Mittel stimuliert wird, die eine von zwei Bedingungen stimulieren:
- Erhöhte intrazelluläre Spiegel von zyklischem AMP: Beispiele sind Sekretin, vasoaktives Darmpeptid und Adrenalin.
- Erhöhtes intrazelluläres Calcium: zu den untersuchten Hauptmediatoren gehören Acetylcholin und Peptide der Gastrin / Cholecystokinin-Familie
Rezeptoren für viele der oben aufgeführten Hormone wurden an Stammzellen nachgewiesen, und die Pepsinogensekretion wurde durch Exposition gegenüber diesen Wirkstoffen bzw. ihren Antagonisten stimuliert oder blockiert. Gegenwärtig scheint es sicher zu sein, dass die wichtigsten physiologischen Sekretagogue (s), die die Pepsinogensekretion regulieren, nicht klar abgegrenzt wurden.