Anatómia-Lexikón

Kolagenáza

Čo je to kolagenáza?

Kolagenáza je enzým, ktorý je schopný štiepiť kolagén. Pretože kolagenázy štiepia väzby, patria do skupiny proteáz. Tak ako každý enzým, aj kolagenáza pozostáva z radu aminokyselín. Tieto aminokyselinové reťazce sú zložené a nakoniec vždy majú špecifickú funkciu.

Úlohou kolagenázy je štiepenie väzieb medzi dvoma aminokyselinami. Jednou z týchto aminokyselín je vždy prolín, zatiaľ čo druhá sa môže meniť. Pretože kolagén je tvorený veľkým množstvom prolínu, je štiepený kolagenázami a nakoniec sa štiepi.

Celkovo existuje päť rôznych kolagenáz u ľudí, každá sa špecializuje na rôzne typy kolagénu.

Aké sú úlohy a funkcie kolagenázy?

Funkciou kolagenáz je štiepenie väzieb medzi aminokyselinou prolínom a rôznymi inými aminokyselinami. Patria skôr k proteázam ako k enzýmom, ktoré rozbíjajú väzby pomocou vody.

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

Prolín sa vyskytuje vo veľkých pomeroch v kolagéne, ktorý tvorí väčšinu nášho spojivového tkaniva. Je najdôležitejšou vláknovou zložkou v rôznych štruktúrach, ako je pokožka, kosti a chrupavky.

Vzhľadom na kolagén-degradačnú funkciu kolagenáz majú veľký význam pri hojení rán. Poškodené alebo mŕtve tkanivo sa štiepi kolagenázou a nakoniec sa odbúrava. To zaručuje optimálne hojenie rany odstránením mŕtveho 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 v baktériách. Sú mimoriadne dôležité pre klostrídie. Tieto baktérie používajú svoje kolagenázy na ničenie spojivového tkaniva a na to, aby sa mohli lepšie šíriť v organizme.

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

Kde sa vyrába kolagenáza?

Rovnako ako u väčšiny enzýmov, produkcia kolagenázy začína v bunkovom jadre. Počas transkripcie sa vytvorí kópia špecifickej časti DNA, ktorá obsahuje informácie pre tento enzým.

Táto mRNA opúšťa bunkové jadro jadrovými pórmi a dosahuje ribozóm. Toto je miesto, kde dochádza k translácii a enzým sa zhromažďuje spojením rôznych aminokyselín.

Aktívna kolagenáza však nie je vytvorená okamžite, ale neaktívny predchodca. Táto takzvaná prokolagenáza musí byť pred použitím aktivovaná.

Táto aktivácia sa uskutoční po preklade a iba vtedy, keď je požadovaná kolagenáza. Na premenu prokolagenázy na aktívnu kolagenázu je potrebné prerušiť krátku aminokyselinovú sekvenciu.

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

Aká je normálna hladina kolagenázy?

V súčasnosti neexistuje žiadna štandardná hodnota pre kolagenázu v ľudskom organizme. Tento enzým sa nachádza v mnohých rôznych ľudských orgánoch, napríklad v exokrinnej časti pankreasu. Tu má kolagenáza za úlohu zmenšiť veľkosť potravy.

Ak také bunky zahynú, napríklad v prípade zápalu pankreasu, vylučuje sa do krvi viac kolagenáz. Nemeria sa však koncentrácia kolagenázy, ale sa používajú iné enzýmy, ako je v tomto prípade lipáza.

Jedným z dôvodov je rozsiahly výskyt kolagenázy. Táto skutočnosť robí enzým nešpecifickým, a preto je nevhodný na laboratórnu analýzu.

Ako to funguje pri Dupuytrenovej chorobe?

Dupuytrenova choroba je ochorenie, ktoré súvisí s nárastom tkaniva v oblasti dlaňovej fascie ruky. Výsledkom je, že pacient už nie je schopný úplne natiahnuť prsty.

Postihnutý je najmä malíček. To sa už často nedá vôbec natiahnuť a leží to úplne na dlani. V tomto prípade sa hovorí o flexnej kontraktúre.

Nie je známe, ako sa táto choroba vyvíja. Existuje však rodinná akumulácia a sú podozrenie aj na rizikové faktory, ako napríklad fajčenie cigariet alebo konzumácia alkoholu.

Pacienti trpia nedostatkom pohyblivosti rúk a Dupuytrenovou chorobou môžu byť poškodené cievy aj nervy.

Ako formy liečby sú k dispozícii rôzne chirurgické zákroky, ako napríklad odstránenie palmárnej aponeurózy (Aponeurektómia) alebo štiepenie fascií.

Možno sa však pokúsiť proti chorobe pôsobiť aj takzvanými kolagenázovými injekciami. Injikované kolagenázy majú štiepiť nadbytočné spojivové tkanivo.

Tieto enzýmy sa vstrekujú priamo do zhrubnutej palmárnej fascie, ktorá je z veľkej časti tvorená kolagénovými vláknami. Tým sa uvoľní tkanivo a potom sa dá postihnutý prst natiahnuť čo najviac.

Ak je injekcia kolagenázy úspešná, tkanivo sa zjemní do tej miery, že sa zhrubnutá šnúra palmárnej aponeurózy pretrhne cez predĺženie prsta a pacient môže rukou opäť normálne pohybovať.

Zaujímajú vás ďalšie možnosti liečby Dupuytrenovej choroby? Prečítajte si náš ďalší článok nižšie: Terapia Dupuytrenovej choroby