Anatómia-Lexikón

kolagenáza

Čo je kolagenáza?

Kolagenáza je enzým, ktorý je schopný štiepiť kolagén. Pretože kolagenázy prerušujú väzby, patria do skupiny proteáz. Ako každý enzým, kolagenáza pozostáva aj zo série aminokyselín. Tieto aminokyselinové reťazce sú zložené a nakoniec vždy majú špecifickú funkciu.

Úlohou kolagenázy je prerušiť väzby medzi dvoma aminokyselinami. Jedna z týchto aminokyselín je vždy prolín, zatiaľ čo druhá sa môže meniť. Pretože kolagén je tvorený mnohými prolínmi, rozkladá sa podľa kolagenáz a nakoniec sa rozkladá.

U ľudí existuje celkom päť rôznych kolagenáz, z ktorých každá sa špecializuje na rôzne typy kolagénu.

Aké sú úlohy a funkcie kolagenázy?

Funkciou kolagenáz je prerušiť väzby medzi aminokyselinou prolín a rôznymi inými aminokyselinami. Takže patria skôr k proteázam, ako k enzýmom, ktoré prerušujú väzby pomocou vody.

Kolagenázy v ľudskom organizme sú takzvané matricové metaloproteázy. To znamená, že nie sú zložené iba z aminokyselín, ale majú aj kovový ión v strede. V prípade kolagenáz je to zinkový ión v strede. Pomocou tohto kovového iónu a molekuly vody sa väzba medzi prolínom a druhou aminokyselinou rozdelí.

Prolín sa vyskytuje vo veľkom množstve v kolagéne, ktorý tvorí hlavnú časť nášho spojivového tkaniva. Je najdôležitejšou vláknovou zložkou rôznych štruktúr, ako sú pokožka, kosti a chrupavka.

Vzhľadom na kolagén degradujúcu funkciu kolagenáz, majú veľký význam pri hojení rán. Poškodené alebo odumreté tkanivo sa rozkladá kolagenázou a nakoniec sa rozkladá. To zaručuje optimálne hojenie rany odstránením odumretého tkaniva.

U ľudí existuje celkom päť kolagenáz, ktoré špecificky štiepia rôzne kolagény. Tieto sa nachádzajú hlavne v lyzozómoch, ktoré sú zodpovedné za rozklad rôznych molekúl.

Kolagenázy sa však nenachádzajú iba u ľudí, ale aj u baktérií. Pre klostrídie sú mimoriadne dôležité. Tieto baktérie používajú svoje kolagenázy na ničenie spojivového tkaniva, aby sa mohli v organizme lepšie šíriť.

Ak máte o túto tému ďalší záujem, pozrite si nasledujúci článok: Úloha enzýmov v ľudskom tele

Kde sa vyrába kolagenáza?

Rovnako ako väčšina enzýmov, aj v jadre bunky začína produkcia kolagenázy. Počas transkripcie sa vytvorí kópia určitého segmentu DNA, ktorá obsahuje informácie o tomto enzýme.

Táto mRNA opúšťa jadro bunky jadrovými pórmi a dosahuje ribozóm. Tu dochádza k translácii a enzým je zostavený spojením rôznych aminokyselín.

Aktívna kolagenáza sa však nevytvára okamžite, ale je neaktívnym prekurzorom. Táto takzvaná prokollagenáza musí byť pred použitím aktivovaná.

Táto aktivácia sa uskutoční po translácii a iba vtedy, keď sa vyžaduje kolagenáza. Na premenu prokolalagenázy na aktívnu kolagenázu sa musí odrezať krátka aminokyselinová sekvencia.

Tento neaktívny prekurzor zaručuje kontrolované použitie kolagenáz, inak by okamžite plnili svoju funkciu rozkladu spojivového tkaniva, aj keď je tkanivo zdravé.

Aké sú normálne hladiny kolagenázy?

V súčasnosti v ľudskom organizme neexistuje žiadna štandardná hodnota pre kolagenázu. Tento enzým sa nachádza v mnohých rôznych ľudských orgánoch, napríklad v exokrinnej časti pankreasu. Úlohou kolagenázy je zmenšovať jedlo.

Ak také bunky hynú, ako napríklad v prípade zápalu pankreasu, do krvi sa vylučuje viac kolagenáz. Koncentrácia kolagenázy sa však nemeria, ale v tomto prípade sa používajú iné enzýmy, ako napríklad lipáza.

Jedným z dôvodov je rozšírený výskyt kolagenázy. Táto skutočnosť robí enzým nešpecifickým, a preto nie je vhodný na laboratórnu analýzu.

Ako to funguje pri Dupuytrenovej chorobe?

Dupuytrenova choroba je choroba spojená so zvýšením tkaniva v oblasti palmárnej aponeurózy ruky. V dôsledku toho už nie je možné, aby si pacient úplne natiahol prsty.

Malíček je obzvlášť postihnutý. To sa často už nedá vôbec natiahnuť a leží úplne v dlani. V tomto prípade sa hovorí o kontrakcii ohnutia.

Ako sa toto ochorenie vyvíja, nie je známe. Existuje však rodinná akumulácia a existujú aj podozrivé rizikové faktory, ako sú fajčenie cigariet alebo konzumácia alkoholu.

Pacienti trpia nedostatkom pohyblivosti rúk a Dupuytrenova choroba môže poškodiť cievy a nervy.

K dispozícii sú rôzne chirurgické zákroky ako formy liečby, napríklad odstránenie palmárnej aponeurózy (Aponeurectomy) alebo rozdelenie fascie.

Dá sa však tiež skúsiť pôsobiť proti tomuto ochoreniu takzvanými injekciami kolagenázy. Injektované kolagenázy majú rozkladať prebytočné spojivové tkanivo.

Tieto enzýmy sa vstrekujú priamo do zahustenej palmarovej fascie, ktorá sa skladá prevažne z kolagénových vlákien. To uvoľní tkanivo a postihnutý prst sa môže natiahnuť čo najviac.

Ak je injekcia kolagenázy úspešná, tkanivo sa zmäkne do tej miery, že zhrubnutá šnúra palmovej aponeurózy sa pretrhne cez predĺženie prstov a pacient sa môže normálne pohybovať rukou.

Máte záujem o ďalšie možnosti liečby Dupuytrenovej choroby? Prečítajte si nasledujúci článok: Liečba Dupuytrenovej choroby