Enzima digestiva - Digestive enzyme

Este artigo é sobre as enzimas produzidas naturalmente. Para o medicamento, consulte Enzimas pancreáticas (medicamento) .

As enzimas digestivas são um grupo de enzimas que decompõem macromoléculas poliméricas em seus blocos de construção menores, a fim de facilitar sua absorção pelo corpo. As enzimas digestivas são encontradas no trato digestivo de animais (incluindo humanos) e no trato das plantas carnívoras, onde auxiliam na digestão dos alimentos, bem como no interior das células , principalmente em seus lisossomas , onde funcionam para manter a sobrevivência celular. Enzimas digestivas de diversas especificidades são encontradas na saliva secretada pelas glândulas salivares , nas secreções das células que revestem o estômago, no suco pancreático secretado pelas células exócrinas pancreáticas e nas secreções das células que revestem os intestinos delgado e grosso.

As enzimas digestivas são classificadas com base em seus substratos alvo :

No sistema digestivo humano, os principais locais de digestão são a boca, o estômago e o intestino delgado. As enzimas digestivas são secretadas por diferentes glândulas exócrinas, incluindo:

  • Glândulas salivares
  • Glândulas gástricas no estômago
  • Células secretoras (ilhotas) no pâncreas
  • Glândulas secretoras no intestino delgado

Boca

As substâncias alimentares complexas ingeridas por animais e humanos devem ser decompostas em substâncias simples, solúveis e difusíveis antes de serem absorvidas. Na cavidade oral, as glândulas salivares secretam uma série de enzimas e substâncias que auxiliam na digestão e também na desinfecção. Eles incluem o seguinte:

  • lipase lingual : a digestão dos lipídios é iniciada na boca. A lipase lingual inicia a digestão dos lipídios / gorduras.
  • Amilase salivar : a digestão dos carboidratos também se inicia na boca. A amilase, produzida pelas glândulas salivares, divide os carboidratos complexos, principalmente o amido cozido, em cadeias menores ou mesmo em açúcares simples. Às vezes é chamado de ptialina .
  • lisozima : Considerando que os alimentos contêm mais do que apenas nutrientes essenciais, por exemplo, bactérias ou vírus, a lisozima oferece uma função anti-séptica limitada e não específica, embora benéfica na digestão.

Digno de nota é a diversidade das glândulas salivares. Existem dois tipos de glândulas salivares:

Estômago

As enzimas secretadas no estômago são enzimas gástricas . O estômago desempenha um papel importante na digestão, tanto no sentido mecânico, ao misturar e triturar o alimento, quanto no sentido enzimático, ao digeri-lo. A seguir estão as enzimas produzidas pelo estômago e suas respectivas funções:

  • A pepsina é a principal enzima gástrica. É produzido pelas células do estômago chamadas "células principais" em sua forma inativa pepsinogênio , que é um zimogênio . O pepsinogênio é então ativado pelo ácido do estômago em sua forma ativa, a pepsina. A pepsina quebra a proteína dos alimentos em partículas menores, como fragmentos de peptídeos e aminoácidos . A digestão das proteínas, portanto, começa principalmente no estômago, ao contrário dos carboidratos e lipídios, que iniciam a digestão na boca (no entanto, vestígios da enzima calicreína , que cataboliza certas proteínas, são encontrados na saliva da boca).
  • Lipase gástrica : lipase gástrica é um ácido lipase secretada pelas célula principal na fúndica mucosa no estômago. Tem um pH ótimo de 3–6. A lipase gástrica, junto com a lipase lingual, compreende as duas lipases ácidas. Essas lipases, ao contrário das lipases alcalinas (como a lipase pancreática ), não requerem ácido biliar ou colipase para a atividade enzimática ideal. As lipases ácidas constituem 30% da hidrólise lipídica que ocorre durante a digestão no adulto humano, com a lipase gástrica contribuindo com a maior parte das duas lipases ácidas. Em neonatos, as lipases ácidas são muito mais importantes, fornecendo até 50% da atividade lipolítica total.

Hormônios ou compostos produzidos pelo estômago e suas respectivas funções:

  • Ácido clorídrico (HCl): Este é basicamente átomos de hidrogênio carregados positivamente (H +), ou em termos leigos , ácido do estômago , e é produzido pelas células do estômago chamadas células parietais. O HCl funciona principalmente para desnaturar as proteínas ingeridas, para destruir qualquer bactéria ou vírus que permaneça na comida e também para ativar o pepsinogênio em pepsina.
  • Fator intrínseco (FI): o fator intrínseco é produzido pelas células parietais do estômago. A vitamina B12 (Vit. B12) é uma vitamina importante que requer assistência para a absorção no íleo terminal . Inicialmente na saliva, a haptocorrina secretada pelas glândulas salivares liga-se à Vit. B, criando um Vit. Complexo B12-Haptocorrina. O objetivo deste complexo é proteger a vitamina B12 do ácido clorídrico produzido no estômago. Uma vez que o conteúdo do estômago sai do estômago para o duodeno, a haptocorrina é clivada com enzimas pancreáticas, liberando a vitamina B12 intacta. O fator intrínseco (FI) produzido pelas células parietais se liga então à vitamina B12, criando um Vit. Complexo B12-IF. Este complexo é então absorvido na porção terminal do íleo .
  • Mucina : o estômago tem como prioridade destruir as bactérias e vírus usando seu ambiente altamente ácido, mas também tem o dever de proteger seu próprio revestimento de seu ácido. A maneira como o estômago consegue isso é secretando mucina e bicarbonato por meio de suas células mucosas e também por meio de uma rápida renovação celular.
  • Gastrina : é um hormônio importante produzido pelas " células G " do estômago. As células G produzem gastrina em resposta ao estiramento do estômago que ocorre após a entrada do alimento e também após a exposição do estômago às proteínas. A gastrina é um hormônio endócrino e, portanto, entra na corrente sanguínea e eventualmente retorna ao estômago, onde estimula as células parietais a produzirem ácido clorídrico (HCl) e fator intrínseco (FI).

Digno de nota é a divisão de funções entre as células que cobrem o estômago. Existem quatro tipos de células no estômago:

  • Células parietais : produzem ácido clorídrico e fator intrínseco.
  • Células gástricas principais : produzem pepsinogênio. As células principais são encontradas principalmente no corpo do estômago , que é a parte anatômica média ou superior do estômago.
  • Células mucosas do pescoço e fossas : produzem mucina e bicarbonato para criar uma "zona neutra" para proteger o revestimento do estômago do ácido ou dos irritantes do quimo estomacal .
  • Células G : produzem o hormônio gastrina em resposta à distensão da mucosa ou proteína do estômago e estimulam a produção de secreção pelas células parietais. As células G estão localizadas no antro do estômago, que é a região mais inferior do estômago.

A secreção pelas células anteriores é controlada pelo sistema nervoso entérico . Distensão no estômago ou inervação pelo nervo vago (via divisão parassimpática do sistema nervoso autônomo ) ativa o ENS, por sua vez levando à liberação de acetilcolina . Uma vez presente, a acetilcolina ativa as células G e as células parietais.

Pâncreas

"Enzima pancreática" e "pâncreas" redirecionam para esta discussão das formas endógenas. Para formas exógenas, consulte Enzimas pancreáticas (medicamento) .

O pâncreas é uma glândula endócrina e exócrina, pois funciona para produzir hormônios endócrinos liberados no sistema circulatório (como a insulina e o glucagon ), para controlar o metabolismo da glicose e também para secretar suco pancreático digestivo / exócrino, que é secretado eventualmente, via ducto pancreático para o duodeno. A função digestiva ou exócrina do pâncreas é tão importante para a manutenção da saúde quanto sua função endócrina.

Duas da população de células do parênquima pancreático constituem suas enzimas digestivas:

  • Células ductais : Principalmente responsáveis ​​pela produção de bicarbonato (HCO3), que atua neutralizando a acidez do quimo do estômago que entra no duodeno pelo piloro. As células ductais do pâncreas são estimuladas pelo hormônio secretina a produzir suas secreções ricas em bicarbonato, o que é, em essência, um mecanismo de bio-feedback; O quimo estomacal altamente ácido que entra no duodeno estimula as células duodenais chamadas "células S" a produzir o hormônio secretina e liberá-lo na corrente sanguínea. A secretina, tendo entrado no sangue, eventualmente entra em contato com as células ductais pancreáticas, estimulando-as a produzir seu suco rico em bicarbonato. A secretina também inibe a produção de gastrina pelas "células G" e também estimula as células acinares do pâncreas a produzirem sua enzima pancreática.
  • Células acinares : Principalmente responsáveis ​​pela produção das enzimas pancreáticas inativas ( zimogênios ) que, uma vez presentes no intestino delgado, tornam-se ativadas e desempenham suas principais funções digestivas quebrando proteínas, gordura e DNA / RNA. As células acinares são estimuladas pela colecistoquinina (CCK), que é um hormônio / neurotransmissor produzido pelas células intestinais (células I) no duodeno. CCK estimula a produção de zimogênios pancreáticos.

O suco pancreático , composto pelas secreções das células ductais e acinares, contém as seguintes enzimas digestivas:

Algumas das enzimas endógenas anteriores têm contrapartes farmacêuticas ( enzimas pancreáticas (medicamentos) ) que são administradas a pessoas com insuficiência pancreática exócrina .

A função exócrina do pâncreas deve parte de sua notável confiabilidade aos mecanismos de biofeedback que controlam a secreção do suco. Os seguintes mecanismos significativos de biofeedback pancreático são essenciais para a manutenção do equilíbrio / produção de suco pancreático:

  • A secretina , um hormônio produzido pelas "células S" duodenais em resposta ao quimo do estômago contendo alta concentração de átomos de hidrogênio (alta acidez), é liberada na corrente sanguínea; ao retornar ao trato digestivo, a secreção diminui o esvaziamento gástrico, aumenta a secreção das células ductais pancreáticas, bem como estimula as células acinares pancreáticas a liberarem seu suco zimogênico.
  • A colecistoquinina (CCK) é um peptídeo único liberado pelas "células I" duodenais em resposta ao quimo contendo alto teor de gordura ou proteína. Ao contrário da secretina, que é um hormônio endócrino, a CCK na verdade funciona por meio da estimulação de um circuito neuronal, cujo resultado final é a estimulação das células acinares para liberar seu conteúdo. A CCK também aumenta a contração da vesícula biliar, resultando na bile comprimida no ducto cístico , no ducto biliar comum e, eventualmente, no duodeno. É claro que a bile ajuda a absorção da gordura, emulsionando-a, aumentando sua superfície de absorção. A bile é produzida pelo fígado, mas é armazenada na vesícula biliar.
  • O peptídeo inibitório gástrico (GIP) é produzido pelas células duodenais da mucosa em resposta ao quimo contendo grandes quantidades de carboidratos, proteínas e ácidos graxos . A principal função do GIP é diminuir o esvaziamento gástrico.
  • A somatostatina é um hormônio produzido pelas células da mucosa do duodeno e também pelas "células delta" do pâncreas. A somatostatina tem um grande efeito inibitório, incluindo a produção pancreática.

Intestino delgado

As seguintes enzimas / hormônios são produzidos no duodeno:

  • secretina : é um hormônio endócrino produzido pelas " células S " duodenais em resposta à acidez do quimo gástrico.
  • A colecistoquinina (CCK) é um peptídeo único liberado pelas "células I" duodenais em resposta ao quimo contendo alto teor de gordura ou proteína. Ao contrário da secretina, que é um hormônio endócrino, a CCK na verdade funciona por meio da estimulação de um circuito neuronal, cujo resultado final é a estimulação das células acinares para liberar seu conteúdo. A CCK também aumenta a contração da vesícula biliar, causando a liberação da bile pré-armazenada no ducto cístico e, eventualmente, no ducto biliar comum e via ampola de Vater para a segunda posição anatômica do duodeno. O CCK também diminui o tônus ​​do esfíncter de Oddi , que é o esfíncter que regula o fluxo pela ampola de Vater. A CCK também diminui a atividade gástrica e diminui o esvaziamento gástrico, dando mais tempo ao suco pancreático para neutralizar a acidez do quimo gástrico.
  • Peptídeo inibitório gástrico (GIP): Este peptídeo diminui a motilidade gástrica e é produzido pelas células da mucosa duodenal.
  • motilina : esta substância aumenta a motilidade gastrointestinal por meio de receptores especializados chamados "receptores de motilina".
  • somatostatina: esse hormônio é produzido pela mucosa duodenal e também pelas células delta do pâncreas. Sua principal função é inibir uma variedade de mecanismos secretores.

Ao longo do revestimento do intestino delgado, existem numerosas enzimas de borda em escova cuja função é quebrar ainda mais o quimo liberado do estômago em partículas absorvíveis. Essas enzimas são absorvidas enquanto ocorre o peristaltismo. Algumas dessas enzimas incluem:

  • Várias exopeptidases e endopeptidases incluindo dipeptidase e aminopeptidases que convertem peptonas e polipeptídeos em aminoácidos.
  • Maltase : converte maltose em glicose.
  • Lactase : Esta é uma enzima significativa que converte lactose em glicose e galactose. A maioria das populações do Oriente Médio e da Ásia não tem essa enzima. Essa enzima também diminui com a idade. Como tal, a intolerância à lactose é frequentemente uma queixa abdominal comum no Oriente Médio, na Ásia e nas populações mais velhas, manifestando-se com inchaço, dor abdominal e diarreia osmótica .
  • Sucrase : converte a sacarose em glicose e frutose.
  • Outras dissacaridases

Plantas

Nas plantas carnívoras, as enzimas digestivas e os ácidos decompõem os insetos e, em algumas plantas, os pequenos animais. Em algumas plantas, a folha cai sobre a presa para aumentar o contato, outras têm um pequeno recipiente de líquido digestivo . Em seguida, os fluidos de digestão são usados ​​para digerir a presa para obter os nitratos e fósforo necessários . A absorção dos nutrientes necessários costuma ser mais eficiente do que em outras plantas. As enzimas digestivas surgiram independentemente em plantas e animais carnívoros.

Algumas plantas carnívoras, como a Heliamphora , não usam enzimas digestivas, mas usam bactérias para decompor os alimentos. Essas plantas não têm sucos digestivos, mas aproveitam a podridão da presa.

Algumas enzimas digestivas de plantas carnívoras:

Veja também

Referências