Anatomia-Leksykon

Kolagenaza

Co to jest kolagenaza?

Kolagenaza to enzym zdolny do rozkładania kolagenu. Ponieważ kolagenazy zrywają wiązania, należą do grupy proteaz. Jak każdy enzym, kolagenaza również składa się z szeregu aminokwasów. Te łańcuchy aminokwasów są pofałdowane i ostatecznie zawsze pełnią określoną funkcję.

Zadaniem kolagenazy jest zerwanie wiązań między dwoma aminokwasami. Jednym z tych aminokwasów jest zawsze prolina, podczas gdy drugi może się różnić. Ponieważ kolagen składa się z dużej ilości proliny, jest rozkładany przez kolagenazy i ostatecznie rozkładany.

U ludzi występuje łącznie pięć różnych kolagenaz, z których każda specjalizuje się w innych typach kolagenu.

Jakie są zadania i funkcje kolagenazy?

Zadaniem kolagenaz jest zrywanie wiązań między aminokwasem proliną a różnymi innymi aminokwasami. Zatem należą one raczej do proteaz niż do enzymów, które zrywają wiązania za pomocą wody.

Kolagenazy w organizmie człowieka to tak zwane metaloproteazy macierzy. Oznacza to, że nie tylko składają się z aminokwasów, ale także zawierają jon metalu w środku. W przypadku kolagenaz jest to jon cynku w środku. Za pomocą tego jonu metalu i cząsteczki wody następuje rozerwanie wiązania między proliną a drugim aminokwasem.

Prolina występuje w dużych ilościach w kolagenie, który stanowi główną część naszej tkanki łącznej. Jest to najważniejszy składnik błonnika różnych struktur, takich jak skóra, kości i chrząstki.

Ze względu na rozkładającą kolagen funkcję kolagenaz mają one ogromne znaczenie w gojeniu się ran. Uszkodzona lub martwa tkanka jest rozkładana przez kolagenazę i ostatecznie rozkładana. Gwarantuje to optymalne gojenie się rany poprzez usunięcie martwej tkanki.

U ludzi istnieje łącznie pięć kolagenaz, które specyficznie dzielą różne kolageny. Znajdują się one głównie w lizosomach, które są odpowiedzialne za rozpad różnych cząsteczek.

Jednak kolagenazy występują nie tylko u ludzi, ale także u bakterii. Są niezwykle ważne dla Clostridia. Bakterie te wykorzystują swoje kolagenazy do niszczenia tkanki łącznej, dzięki czemu mogą lepiej rozprzestrzeniać się w organizmie.

Jeśli interesuje Cię ten temat, zapoznaj się z naszym następnym artykułem poniżej: Rola enzymów w organizmie człowieka

Gdzie powstaje kolagenaza?

Podobnie jak większość enzymów, produkcja kolagenazy rozpoczyna się w jądrze komórkowym. Podczas transkrypcji tworzona jest kopia określonego segmentu DNA zawierająca informacje o tym enzymie.

To mRNA opuszcza jądro komórkowe przez pory jądra i dociera do rybosomu. To tutaj zachodzi translacja, a enzym jest składany poprzez łączenie różnych aminokwasów.

Jednak aktywna kolagenaza nie jest tworzona natychmiast, ale nieaktywny prekursor. Tę tak zwaną prokolagenazę należy aktywować, zanim będzie można ją zastosować.

Ta aktywacja ma miejsce po translacji i tylko wtedy, gdy wymagana jest kolagenaza. Aby przekształcić prokolagenazę w aktywną kolagenazę, należy odciąć krótką sekwencję aminokwasów.

Ten nieaktywny wstępny etap gwarantuje kontrolowane wykorzystanie kolagenaz, gdyż w przeciwnym razie natychmiast spełniałyby swoją funkcję niszczenia tkanki łącznej, nawet jeśli tkanka jest zdrowa.

Jakie są normalne poziomy kolagenazy?

Obecnie nie ma standardowej wartości dla kolagenazy w ludzkim organizmie. Enzym ten znajduje się w wielu różnych narządach ludzkich, takich jak zewnątrzwydzielnicza część trzustki. Tutaj kolagenaza ma za zadanie zmniejszyć pożywienie.

Jeśli takie komórki giną, jak na przykład w przypadku zapalenia trzustki, do krwi zostaje wydzielonych więcej kolagenaz. Jednak nie mierzy się stężenia kolagenazy, lecz stosuje się w tym przypadku inne enzymy, takie jak lipaza.

Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest powszechne występowanie kolagenazy. Fakt ten czyni enzym niespecyficznym i dlatego nie nadaje się do analizy laboratoryjnej.

Jak to działa w chorobie Dupuytrena?

Choroba Dupuytrena jest chorobą związaną ze wzrostem tkanki w okolicy rozcięgna dłoniowego dłoni. W rezultacie pacjent nie jest już w stanie całkowicie rozprostować palców.

Szczególnie dotknięty jest mały palec. Często nie można go już w ogóle rozciągnąć i leży całkowicie w dłoni. W tym przypadku mówi się o przykurczu zgięciowym.

Jak rozwija się ta choroba, nie jest znane. Istnieje jednak kumulacja rodzinna i podejrzewane są również czynniki ryzyka, takie jak palenie papierosów lub spożywanie alkoholu.

Pacjenci cierpią na brak ruchomości rąk, a choroba Dupuytrena może uszkodzić zarówno naczynia, jak i nerwy.

Jako formy terapii dostępne są różne zabiegi chirurgiczne, takie jak usunięcie rozcięgna dłoniowego (Aponeurektomia) lub pęknięcie powięzi.

Można jednak starać się przeciwdziałać chorobie tzw. Zastrzykami z kolagenazy. Wstrzyknięte kolagenazy mają na celu rozbicie nadmiaru tkanki łącznej.

Enzymy te są wstrzykiwane bezpośrednio do zagęszczonej powięzi dłoniowej, która składa się głównie z włókien kolagenowych. To rozluźnia tkankę, a następnie dotknięty palec można rozciągnąć tak bardzo, jak to możliwe.

Po pomyślnym wstrzyknięciu kolagenazy tkanka zostaje zmiękczona do tego stopnia, że pogrubiony sznur rozcięgna dłoniowego rozrywa się przez wyprost palca i pacjent może ponownie normalnie poruszać ręką.

Czy jesteś zainteresowany innymi możliwościami leczenia choroby Dupuytrena? Przeczytaj nasz następny artykuł poniżej: Terapia choroby Dupuytrena