Anatomija-Leksikon

Kolagenaza

Kaj je kolagenaza?

Kolagenaza je encim, ki je sposoben razgraditi kolagen. Ker kolagenaze pretrgajo vezi, spadajo v skupino proteaz. Kot vsak encim je tudi kolagenaza sestavljena iz vrste aminokislin. Te aminokislinske verige so zložene in imajo na koncu vedno določeno funkcijo.

Naloga kolagenaze je prekiniti vezi med dvema aminokislinama. Ena od teh aminokislin je vedno prolin, druga pa se lahko razlikuje. Ker je kolagen sestavljen iz veliko prolina, ga kolagenaze razgradijo in nazadnje razgradijo.

Skupaj je pri ljudeh pet različnih kolagenaz, od katerih je vsaka specializirana za različne vrste kolagena.

Katere so naloge in funkcije kolagenaze?

Naloga kolagenaz je, da pretrga vezi med aminokislinskim prolinom in različnimi drugimi aminokislinami. Spadajo bolj v proteaze kot v encime, ki prekinjajo vezi s pomočjo vode.

Kolagenaze v človeškem organizmu so tako imenovane matrične metaloproteaze. To pomeni, da niso sestavljeni samo iz aminokislin, temveč imajo v središču tudi kovinski ion. V primeru kolagenaz je to v središču cinkov ion. S pomočjo tega kovinskega iona in molekule vode se vez med prolinom in drugo aminokislino razcepi.

Prolin se v velikih količinah pojavlja v kolagenu, ki predstavlja večino našega vezivnega tkiva. Je najpomembnejša sestavina vlaken v različnih strukturah, kot so koža, kosti in hrustanec.

Zaradi funkcije kolagena, ki razgrajuje kolagen, so zelo pomembne pri celjenju ran. Poškodovano ali odmrlo tkivo kolagenaza razdeli in na koncu razgradi. To zagotavlja optimalno celjenje rane z odstranjevanjem odmrlega tkiva.

Pri ljudeh je skupno pet kolagenaz, ki specifično delijo različne kolagene. Ti se v glavnem nahajajo v lizosomih, ki so odgovorni za razgradnjo različnih molekul.

Vendar kolagenaz ne najdemo samo pri ljudeh, temveč tudi v bakterijah. Izjemno pomembni so za klostridije. Te bakterije s svojimi kolagenazami uničujejo vezivno tkivo in se tako bolje širijo v organizmu.

Če vas ta tema še zanima, si oglejte naš naslednji članek spodaj: Vloga encimov v človeškem telesu

Kje nastaja kolagenaza?

Tako kot pri večini encimov se tudi v celičnem jedru začne proizvajati kolagenaza. Med transkripcijo se naredi kopija določenega odseka DNA, ki vsebuje informacije za ta encim.

Ta mRNA zapusti celično jedro skozi jedrne pore in doseže ribosom. Tu poteka prevajanje in encim sestavi s povezovanjem različnih aminokislin.

Vendar aktivna kolagenaza ne nastane takoj, temveč neaktivni predhodnik. To tako imenovano prokolagenazo je treba aktivirati, preden jo lahko uporabimo.

Ta aktivacija se izvede po prevajanju in le, kadar je potrebna kolagenaza. Za pretvorbo prokolagenaze v aktivno kolagenazo je treba prekiniti kratko aminokislinsko zaporedje.

Ta neaktivni predhodnik zagotavlja nadzorovano uporabo kolagenaz, saj bi sicer takoj izpolnile svojo funkcijo razgradnje vezivnega tkiva, tudi če je tkivo zdravo.

Kakšne so normalne ravni kolagenaze?

Trenutno v človeškem organizmu ni standardne vrednosti za kolagenazo. Ta encim najdemo v številnih različnih človeških organih, kot je eksokrini del trebušne slinavke. Tu ima naloga kolagenaze zmanjšanje velikosti hrane.

Če take celice propadejo, na primer v primeru vnetja trebušne slinavke, se v kri izloči več kolagenaz. Vendar koncentracije kolagenaze ne merimo, temveč uporabljamo druge encime, na primer lipazo.

Eden od razlogov za to je razširjen pojav kolagenaze. Zaradi tega je encim nespecifičen in je zato neprimeren za laboratorijske analize.

Kako deluje pri Dupuytrenovi bolezni?

Dupuytrenova bolezen je bolezen, ki je povezana s povečanjem tkiva v predelu palmarne fascije roke. Posledično pacient ne more več v celoti iztegniti prstov.

Mezinec je še posebej prizadet. Tega pogosto sploh ni več mogoče raztegniti in leži povsem na dlani. V tem primeru govorimo o fleksijski kontrakturi.

Ni znano, kako se ta bolezen razvija. Obstaja pa družinsko kopičenje in sumijo se tudi na dejavnike tveganja, na primer kajenje cigaret ali uživanje alkohola.

Bolniki trpijo zaradi pomanjkanja gibljivosti rok, Dupuytrenova bolezen pa lahko poškoduje tako žile kot živce.

Na voljo so različni kirurški postopki kot oblike terapije, na primer odstranjevanje palmarne aponeuroze (Aponeurektomija) ali razcep fascije.

Lahko pa se poskusimo zoperstaviti bolezni tudi s tako imenovanimi injekcijami kolagenaze. Vbrizgane kolagenaze naj bi razgradile odvečno vezivno tkivo.

Ti encimi se vbrizgajo neposredno v odebeljeno palmarno fascijo, ki je v veliki meri sestavljena iz kolagenskih vlaken. To razrahlja tkivo in nato lahko prizadeti prst čim bolj iztegne.

Če je injekcija kolagenaze uspešna, se tkivo zmehča do te mere, da se odebeljena vrvica palmarne aponeuroze pretrga skozi podaljšek prsta in lahko bolnik znova normalno premika roko.

Vas bolj zanimajo druge možnosti zdravljenja Dupuytrenove bolezni? Preberite naš naslednji članek spodaj: Terapija Dupuytrenove bolezni