Le proteasi, note anche come enzimi proteolitici, sono fondamentali per la digestione delle proteine e per molte altre funzioni biologiche. A livello del sistema digerente tagliano i legami tra gli amminoacidi che formano le proteine, le cui concatenazione originano le molecole proteiche. Le proteine sono alimenti difficili da digerire.
Le proteasi adibite alla digestione delle proteine di origine alimentare rappresentano soltanto una piccola parte della grande famiglia a cui appartengono. Se pensiamo che gli enzimi, al pari di molti ormoni, sono molecole di natura proteica, ci rendiamo conto di quanto importante sia il ruolo svolto dalle proteasi. Quale modo migliore per regolare l'attività di queste molecole se non quello di degradarle all'occorrenza tramite proteasi specifiche?
Ecco allora che le cellule del sistema immunitario contengono proteasi per digerire la membrana cellulare dei microorganismi estranei, che a loro volta (stiamo parlando di batteri) possiedono da un lato la capacità di secernere enzimi proteolitici per invadere la cellula e dall'altro quella di rilasciare tossine proteiche (esotossine) dalle quali dobbiamo difenderci. L'azione modulatoria delle proteasi risulta quindi fondamentale nella regolazione delle varie funzioni corporee; se dalla sintesi proteica originano delle proteine anomale, ad esempio, è molto importante che vengano degradate al più presto. Similmente, nella guarigione delle ferite il tessuto cicatriziale non può crescere all'infinito, ma dev'essere limitato da proteasi specifiche.
Anche le proteasi vegetali sono sintetizzate dalle piante allo scopo di difendersi da patogeni, degradare peptidi e modificare struttura e funzione di altre proteine. Ne sono ricchi in modo particolare il gambo d'ananas (bromelina), la papaya (papaina) ed i semi germogliati (malto d'orzo). L'ingestione di questi alimenti o dei loro estratti contribuisce a regolare la funzionalità digestiva, coadiuvando l'azione delle proteasi endogene rilasciate nel tubo digerente.
Immaginiamo le proteine come una scala e gli amminoacidi come i diversi scalini che la compongono. Le proteasi vanno ad agire proprio su questi legami. Nel nostro organismo, questi enzimi sono sintetizzati in forma di proenzimi, e sono inattivi. Un altro meccanismo di difesa messo in atto dall’organismo è quello di accumulare gli enzimi proteolitici all’interno di vescicole nelle cellule.
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Il nostro corpo va incontro ad un continuo ricambio cellulare. Per fare ciò, però, è necessario degradare le strutture delle cellule da eliminare.
Proteasi Digestive: Classificazione e Funzioni
Le proteasi del tubo digerente, sintetizzate a livello dello stomaco, del pancreas e della mucosa intestinale, si dividono in endopeptidasi ed esopeptidasi. Ecco alcuni esempi di proteasi e le loro funzioni:
- Pepsina: É prodotta dallo stomaco ed attivata dall’acido cloridrico a partire dal pepsinogeno. Il rilascio di questo enzima è regolato dall’ormone gastrina. Questa è sintetizzata da cellule presenti in stomaco e duodeno e viene prodotta in presenza di cibo nello stomaco. Queste cellule producono anche acido cloridrico, che attiva il pepsinogeno in pepsina. La pepsina riduce le proteine in peptoni, ovvero frammenti ancora troppo grandi per essere assorbiti. Prodotta dalle cellule peptiche dello stomaco in forma inattiva (pepsinogeno). Attivata dall'acido cloridrico.
- Tripsina: É prodotta dal pancreas in forma di tripsinogeno ed attivata dalla enteropeptidasi duodenale. Prodotta dal pancreas esocrino in forma inattiva (tripsinogeno). Attivata dall'enteropeptidasi duodenale.
- Chimotripsina: É prodotta dal pancreas in forma di tripsinogeno e attivata dalla tripsina. Prodotta dal pancreas esocrino in forma inattiva (chimotripsinogeno). Attivata dalla tripsina.
- Elastasi: É prodotta dal pancreas in forma di pre-pro-elastasi, e attivata dalla tripsina. É l’unico enzima in grado di attaccare l’elastina. Unico enzima capace di attaccare l'elastina e come tale importantissimo per la digestione degli alimenti carnei. Prodotta dal pancreas esocrino in forma inattiva (pre-pro-elastasi). Attivata dalla tripsina.
- Carbossipeptidasi: Sono prodotte dal pancreas in parte in forma attiva ed in parte in forma inattiva. Intervengono sui legami peptidici posti all'estremità carbossilica della catena amminoacidica. Prodotte e secrete dal pancreas esocrino in parte in forma attiva ed in parte in forma inattiva.
- Amminopeptidasi: Sono prodotte dalla mucosa duodenale. Intervengono sui legami peptidici posti all'estremità carbossilica della catena amminoacidica. Prodotte e secrete dalla mucosa duodenale.
- Dipeptidasi: Sono prodotte dall’intestino tenue.
Carenza di Proteasi e Insufficienza Pancreatica
Come abbiamo detto, le proteasi sono enzimi prodotti nello stomaco, nel pancreas e nell’intestino tenue. La loro carenza può causare problemi digestivi e sintomi da malassorbimento. Se il pancreas non è in grado di produrre o trasportare questi enzimi in quantità adeguate si è in presenza di insufficienza pancreatica. Ci sono, inoltre, le intolleranze alimentari. La carenza di proteasi si manifesta con sintomi legati al tipo di enzima mancante.
Proteasi in Alcuni Alimenti
Anche alcuni alimenti contengono proteasi:
- la papaina nella papaia
- la bromelina nell’ananas
- la ficina nei fichi
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