Abstrakt
Lipáza je hydrolytický enzym, který katalyzuje štěpení
alfa-esterových vazeb triacylglycerolů. Existuje několik izoenzymů,
z klinického hlediska je nejvýznamnější pankreatická lipáza (glykoprotein,
r.m.h. 47 000), která se nejvíce podílí na trávení lipidů z potravy. Do
duodena je produkována pankreatem spolu s kolipázou - proteinem nezbytným
pro její aktivaci, neboť samostatná pankreatická lipáza je inhibována solemi
žlučových kyselin. Štěpí jen estery dlouhých mastných kyselin, triacylglyceroly
musí být emulgované - k jejich hydrolýze dochází pouze na rozhraní povrchů
tuk-voda, produktem jsou di- nebo monoacylglyceroly a volné mastné kyseliny.
Pankreatická lipáza se v malém množství dostává i do krevní plazmy. Je
filtrována ledvinami, avšak v tubulech se zpětně resorbuje, takže
v moči ji běžně neprokazujeme. Její biologický poločas je 7 až 14 hodin.
Terminologie
Oficiální název: triacylglycerolová lipáza
Systematický název: triacylglycerol
acylhydroláza
Lipáza je běžně používaný alternativní název
tohoto enzymu.
Synonyma
Triglyceridová lipáza, tributyráza, LPS.
Klasifikační kódy
EC 3.1.1.3
(3.x.x.x = hydroláza;
x.1.x.x = štěpí esterovou vazbu; x.x.1.x = štěpí estery karboxylových kyselin;
x.x.x.8 = triacylglycerolová lipáza)
Odkazy na jiné
relevantní dokumenty, další informace
Laboratorní metody v gastroenterologii
Chemická a fyzikální
charakteristika, struktura a povaha analytu
Lipáza
patří do rodiny karboxylesteráz typu B, v aktivním centru obsahuje
aminokyseliny tvořící tzv. katalytickou triádu: serin, aspartát a histidin. Pro
vlastní hydrolázovou aktivitu je nezbytná -OH skupina serinu. pH optimum lipázy
je v závislosti na podmínkách reakce mezi 7,5 až 10; izoelektrický bod
(pI) je u popsaných forem enzymu v rozmezí 5,8 až 7,4.
U
vyšších obratlovců se vyskytují minimálně tři tkáňově specifické izoenzymy:
pankreatický, jaterní a žaludeční / jazykový. Strukturně příbuzným enzymem je
lipoproteinová lipáza (EC 3.1.1.34; štěpí triacylglyceroly chylomikrónů a
VLDL).
Klinický
význam má laboratorní stanovení pankreatické lipázy. Jde o glykoprotein
obsahující peptidový řetězec o délce 420 aminokyselin a relativní molekulové
hmotnosti 47 000. Tento enzym může být aktivován nízkými koncentracemi (80 -
140 mmol/l) NaCl a některých dalších iontů. Pro plnou katalytickou aktivitu a
svou největší specifitu potřebuje proteinový kofaktor, tzv. kolipázu a
přítomnost solí žlučových kyselin, které napomáhají emulgaci substrátu.
Pankreatická lipáza působí jen na rozhraní ester-voda. Samotnými žlučovými kyselinami
je lipáza silně inhibována.
Byly
popsány alespoň 2 pankreatické izoenzymy (izoformy) v séru, jejich přesná
povaha není známa.
Role v metabolismu
Lipáza je lipolytický enzym, který hydrolyzuje
ve vodě nerozpustné estery glycerolu s dlouhými mastnými kyselinami (nad
10 uhlíků). Funkcí lipázy je trávení triacylglycerolů přijatých potravou.
V gastrointestinálním traktu je za hydrolýzu triacylglycerolů zodpovědná
nejprve žaludeční / jazyková (tzv. acidostabilní) lipáza, hlavní podíl na trávení
lipidů má však lipáza pankreatická.
Obecná reakce: triacylglycerol + H2O ® diacylglycerol + anion karboxylové kyseliny
Žaludeční / jazyková lipáza (acidostabilní lipáza) je
enzym zahajující trávení triacylglycerolů přicházejících potravou. Působí
v žaludku, ale část je produkovaná již Ebnerovými žlázami na dorzálním
povrchu jazyka. Toto hydrolytické štěpení je pomalé, neboť tuk není emulgovaný.
Vznikající produkty (diacylglyceroly a volné mastné kyseliny) však napomáhají
hydrolýze dalších molekul tricylglycerolů. Jejich molekuly mají polární i
nepolární část, a proto se mohou adsorbovat na povrch neemulgovaných tuků, čímž
dochází k jejich emulgaci. Zvětší se tak rozhraní povrchů tuk-voda, které je
nezbytné pro navázání více molekul lipázy.
Pankreatická lipáza je sekreční enzym
produkovaný acinárními buňkami pankreatu. Více než 99 % produkované lipázy se
stává součástí pankreatické šťávy, zbytek se dostává přes bazální pól buňky do
lymfy a do krve. V případě poškození pankreatu (např. při pankreatitidě)
se do krve dostává daleko větší podíl tohoto enzymu. V pankreatické šťávě,
která přichází do duodena, je enzym přítomen v neaktivní formě. Pro svou
aktivaci potřebuje kolipázu - protein (r.m.h. přibližně 11 000), který je
produkován pankreatem současně s lipázou v přibližně ekvimolárním
množství, kolem 10 mmol/l. Kolipáza je také
produkována v neaktivní formě - jako prokolipáza, k její aktivaci
dochází až v duodenu působením trypsinu.
Vazbou kolipázy na micely solí žlučových kyselin
se vytváří komplex, který se naváže na povrch substrátu. Tento komplex váže
lipázu s vysokou afinitou a umožní tak hydrolytické štěpení emulgovaných
triacylglycerolů. Kolipáza váže lipázu na rozhraní substrát-voda a současně ji
chrání před inaktivací žlučovými kyselinami a proteiny. Aktivovaná lipáza štěpí
vnější (alfa, tj.
Jaterní lipáza (hepatální lipáza) má kromě
triacylglycerolové aktivity také aktivitu monoacylglycerolové lipázy i
fosfolipázy. Nachází se na endotelu jaterních kapilár a je stejně jako
lipoporoteinová lipáza (EC 3.1.1.34) uvolnitelná heparinem. Nevyžaduje kofaktor.
Její fyziologickou funkcí je odbourávání lipoproteinů bohatých na
triacylglyceroly a degradace HDL-lipoproteinů, zvláště HDL2.
Zdroj (syntéza, příjem)
Gen
pro pankreatickou a žaludeční lipázu se nachází na 10. chromozomu, gen pro
jaterní lipázu na 15. chromozomu. Pankreatická lipáza je syntetizována
acinárními buňkami pankreatu, žaludeční lipázu produkují hlavní (zymogenní)
buňky žaludku, jazykovou lipázu Ebnerovy žlázy jazyka.
Distribuce v organismu,
obsah ve tkáních
Triacylglycerolová lipáza je secernována pankreatem do pankreatické šťávy, dále je produkována Ebnerovými žlázami jazyka, žaludeční, plicní a intestinální sliznicí. Může být také stanovena v pleurální a peritoneální tekutině. Lipázová aktivita se nalézá i v leukocytech, adipocytech a v mléce. Po provedení pankreatektomie je aktivita lipázy v plazmě, kam se dostává z výše uvedených zdrojů, udržována na nižší hodnotě díky těmto zdrojům lipázy. Jaterní lipáza se nachází vázaná na endotelu jaterních kapilár, odkud může být uvolněna heparinem. V pankreatu je asi 35x více lipázy než v ostatních uvedených tkáních.
Za většinu lipolytické aktivity v plazmě odpovídá pankreatická lipáza. Gradient mezi její koncentrací v plazmě a koncentrací v duodenálním sekretu je 1:500 až 1:800, gradient mezi plazmou a pankreatem je 1:20 000.
Způsob vylučování nebo
metabolismus
Lipáza se glomerulární filtrací v ledvinách
dostává do primárního filtrátu, odkud je však v tubulech kompletně
reabsorbována a degradována. V moči může být detekována imunochemicky
pouze v případě patrné proteinurie.
Biologický poločas
7 - 14 hodin
Literatura
Thomas, L.: Clinical
Laboratory Diagnostics: Use and Assessment of Clinical Laboratory Results.
TH-Books-Verl.-Ges., Frankfurt/Main, 1998. ISBN 3-9805215-4-0
Barrett, A. J. a kol.:
Enzyme Nomenclature. Academic Press, Inc., San Diego, 1992. ISBN 0-12-227165-3
ExPASy,
PROSITE [online]. Swiss Institute of Bioinformatics,
Ženeva, Release 32, srpen 2003 (cit. září 2003). Dostupné z URL http://us.expasy.org/prosite
Racek, J. et al: Klinická
biochemie, 1. vydání. Galén, Praha, 1999. ISBN 80-7262-023-1. Karolinum, Praha,
1999. ISBN 80-7184-971-5
Masopust, J.: Klinická
biochemie. Požadování a hodnocení biochemických vyšetření. Karolinum, Praha,
1998. ISBN 80-7184-649-3
Schneiderka, P. a kol.: Kapitoly
z klinické biochemie. Karolinum, Praha, 2000. ISBN 80-246-0140-0
Devlin, T. M. (editor):
Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss,
Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2
Murray, R., K.; Granner, D., K.; Mayes, P., A.; Rodwell,
V., W.: Harperova biochemie. Nakladatelství a vydavatelství H & H,
Jinočany, 1998. ISBN 80-85787-38-5
Autorské poznámky
Vladimíra Kvasnicová (září 2003)