Minden élő szervezetben enzimek ezrei segítik az élethez nélkülözhetetlen folyamatokat. Az emberi testben folyamatosan zajlanak biokémiai átalakulások. Ezek egy részéhez elengedhetetlen az enzimek jelenléte, amelyek katalizátorként működnek, elősegítik, felgyorsítják a folyamatokat.
Az enzimek fehérjemolekulák, amelyekből több ezer féle van jelen a szervezetben, és mindegyik másfajta kémiai reakcióban vesz részt. Vannak, amelyek bizonyos anyagok lebontásában, mások pedig egyes anyagok felépítésében játszanak fontos szerepet.
Enzimek minden élő szervezetben találhatók. Nagyrészt saját magunk állítjuk elő őket, de tápanyagokkal is bekerülnek, illetve a gyógyszeripar is gyárt enzimeket tartalmazó készítményeket.
Az enzimek hatékonyságát több tényező befolyásolja. A megfelelő testhőmérséklet mellett optimális sav-bázis egyensúlyra is szükség van ahhoz, hogy funkciójukat tökéletesen el tudják látni, különben működésképtelenné válnak.
Az enzimek főbb feladatai
Az enzimek legfontosabb feladata az emésztés segítése, vagyis részt vesznek azokban a folyamatokban, melyek során a bevitt táplálékból energia képződik.
Enzimek találhatók az emésztőnedvekben (pl. nyál, hasnyálmirigynedv, gyomornedv), melyek segítik az emésztés minden fázisát, és részt vesznek a zsírok, szénhidrátok és fehérjék anyagcseréjében is.
Az emésztésben részt vevő legfontosabb enzimek a következők:
- lipáz: a zsírsavak lebontásában vesz részt;
- karbohidráz: a szénhidrátok cukorrá alakításában van szerepe;
- proteáz: a fehérjék aminosavakká bontását végzi.
A lebontási folyamatokon kívül az enzimeknek szerepük van a tápanyagok sejtekbe való juttatásában és beépítésében, az izomműködésben és -építésben, az idegrendszer működésében, a légzésben, a méregtelenítésben stb. is.
Enzimek és betegségek
Az enzimproblémák többféle betegséget okozhatnak.
Az anyagcserezavarok gyakran abból adódnak, hogy bizonyos enzimből nincs elég a szervezetben. Az enzimet kódoló hibás gént a szülők átadhatják gyermeküknek, így ezek a betegségek öröklődhetnek.
Fabry-szindróma esetén például a zsírok lebontásában fontos szerepet játszó alfa-galaktozidáz A nevű enzim aktivitásának csökkenése miatt a szervezet egyes szöveteiben felhalmozódik a GL-3 elnevezésű zsíranyagcsere-termék.
Fenilketonuria esetén a fenilalanin-hidroxiláz nevű enzim egy genetikai eltérés miatt hiányzik, így a fenil-alanin aminosav túl nagy mennyiségben halmozódik fel a szervezetben, és egyéb anyagcsereutakon keresztül bomlik le. Az így keletkező bomlástermékek súlyosan károsítják a fejlődő idegrendszert.
Lásd még: Anyagcsere-betegségek szűrése csecsemőkorban
Az alfa-1-antitripszin enzimet a máj termeli. A testnedvekben van jelen, pl. a nyálban, a tüdőben, a nyombélnedvben, a könnyben, a gerincvelő-folyadékban. A szervezetben betöltött szabályozó funkciója szerint gátolja más fehérjebontó enzimek működését. Örökletes hiánya tüdőkárosodást (tüdőtágulat, krónikus obstruktív tüdőbetegség) és májzsugort, súlyosabb esetben májelégtelenséget, májrákot okoz.
Az exokrin hasnyálmirigy-elégtelenség esetén a hasnyálmirigy nem termel elég emésztőenzimet, melynek következtében nem tudja lebontani a táplálékot vagy felszívni a tápanyagokat. Krónikus hasnyálmirigy-gyulladás, hasnyálmirigyrák, cukorbetegség vagy cisztás fibrózis eredményezhet ilyen állapotot.
A laktózintolerancia a tejben és a tejtermékekben lévő cukrok (laktóz) megemésztéséhez szükséges enzim hiánya.
Bizonyos állapotok és betegségek esetén enzimpótlásra van szükség, illetve egyes gyógyszerek az enzimek szintjének csökkentésével érik el a hatásukat.
Az enzimértékek vizsgálata
A szervezetben az egyes enzimek szintje, aktivitása betegségeket jelezhet, illetve egyes szervek működési zavaraira utalhatnak. Általánosságban elmondható, hogy sem a túl magas, sem a túl alacsony enzimaktivitás nem megfelelő. Az értékek vérvizsgálattal ellenőrizhetők, így információ nyerhető például a máj működéséről.
Lásd még: Máj működése, Szívenzimek a vérben
A hidrogénkilégzési teszt a kilélegzett levegőben megjelenő hidrogén mennyiségének változása alapján diagnosztizálja egyszerű, fájdalommentes módon a laktózintoleranciát, a fruktózérzékenységet, valamint a kontaminált vékonybél szindrómát (SIBO). A teszt működésének alapja, hogy a tápcsatornában az adott enzim hiányában nem megfelelően felszívódott szénhidrátokat baktériumok bontják le, és e folyamat során nagyobb mennyiségű hidrogén kerül a vérkeringésbe, majd a tüdőbe és a kilélegzett levegőbe. A mérőműszer ezt a megnövekedett hidrogénkoncentrációt mutatja ki.
Az urea (karbamid) kilégzési teszt a Helicobacter pylori fertőzés kimutatására alkalmas. A vizsgálathoz a sugárzó szénizotópot tartalmazó karbamid elfogyasztása szükséges. A karbamidot a baktérium az ureáz enzimével ammóniára és bikarbonátra bontja – ez utóbbiból szén-dioxid szabadul fel, amelyet a beteg kilélegez, így kimutatható a baktérium jelenléte.
