Пепсин

ПЕПСИН (PEPSIN)

1. Определение

Пепсин представляет собой основной протеолитический фермент желудочного сока, относящийся к аспартатным протеиназам (эндопептидазам), который расщепляет пищевые белки до полипептидов и олигопептидов. Он вырабатывается в неактивной форме — пепсиногене — главными клетками желез дна и тела желудка и активируется в кислой среде соляной кислотой и уже образовавшимся пепсином. Пепсин активен в сильнокислой среде желудка и инактивируется при нейтральном и щелочном pH, поэтому его действие ограничено желудком и не продолжается в кишке после нейтрализации химуса.

Пепсин был описан Т. Шванном в 1836 году и стал одним из первых известных ферментов; в 1930 году Дж. Нортроп получил его в кристаллическом виде. Помимо роли в пищеварении, пепсин рассматривается как фактор повреждения слизистой при язвенной и рефлюксной болезни, а уровни пепсиногенов в крови используются как неинвазивные маркеры атрофии слизистой желудка.

2. Образование и активация

Пепсиногены синтезируются в виде предшественников и хранятся в секреторных гранулах. Выделяют две основные иммунологические группы: пепсиноген I (пепсиноген A) образуется главными и мукоидными клетками шеечного отдела желез дна и тела желудка, пепсиноген II (пепсиноген C) — дополнительно в пилорических и кардиальных железах и в дуоденальных (бруннеровых) железах. Основная часть пепсиногенов поступает в просвет желудка, небольшая доля — в кровь, что делает возможным их лабораторное определение.

При снижении pH ниже примерно 5 начинается автокаталитическое отщепление активационного пептида от N-конца молекулы пепсиногена с образованием активного пепсина; образовавшийся пепсин ускоряет активацию остальных молекул. Секрецию пепсиногена стимулируют ацетилхолин (блуждающий нерв), гастрин, гистамин опосредованно через кислоту, а также секретин.

3. Ферментативные свойства

Пепсин обеспечивает лишь начальный этап переваривания белков: по классическим оценкам, на его долю приходится около 10–20% протеолиза, тогда как основная часть приходится на ферменты поджелудочной железы и щёточной каймы. Важная особенность пепсина — способность расщеплять коллаген соединительнотканных волокон пищи, что облегчает последующее действие других ферментов. Образующиеся пептиды и аминокислоты стимулируют выделение гастрина и холецистокинина.

4. Роль в патологии

• Язвенная болезнь: кислотно-пептический фактор (соляная кислота и пепсин) повреждает слизистую при ослаблении защитного барьера на фоне Helicobacter pylori или НПВП; повышение pH ингибиторами протонной помпы снижает и протеолитическую активность пепсина.

• Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь: пепсин в составе рефлюктата усиливает повреждение слизистой пищевода.

• Ларингофарингеальный рефлюкс: пепсин может связываться с эпителием гортани и глотки и реактивироваться при последующих эпизодах рефлюкса; определение пепсина в слюне предложено как маркер рефлюкса, однако его диагностическая ценность и пороговые значения остаются предметом исследований.

5. Защита слизистой от пепсина

Собственную слизистую желудка от переваривания защищает слизисто-бикарбонатный барьер: слой вязкой слизи на поверхности эпителия замедляет диффузию пепсина, а бикарбонат, секретируемый эпителиальными клетками в этот слой, поддерживает у поверхности клеток pH, близкий к нейтральному, при котором пепсин неактивен. Пепсин способен постепенно расщеплять наружный слой слизи, однако он непрерывно восполняется. Дополнительную защиту обеспечивают плотные контакты между клетками, быстрое восстановление эпителия, обильный кровоток слизистой и простагландины. Нарушение этих механизмов (НПВП, ишемия, H. pylori, желчный рефлюкс) делает слизистую уязвимой для кислотно-пептического повреждения.

6. Пепсиногены как диагностические маркеры

При атрофическом гастрите тела желудка (аутоиммунном или ассоциированном с H. pylori) уменьшается количество главных клеток, и в сыворотке снижаются уровень пепсиногена I и отношение пепсиноген I / пепсиноген II. Консенсус Маастрихт VI поддерживает использование сывороточных пепсиногенов для неинвазивного выявления выраженной атрофии слизистой как состояния, предрасполагающего к раку желудка. В программах скрининга, прежде всего в Японии, широко применяются пороговые значения пепсиногена I не выше 70 нг/мл в сочетании с отношением PG I/PG II не выше 3, однако пороговые величины зависят от используемой тест-системы.

Определение пепсиногенов входит в лабораторные панели для неинвазивной оценки состояния слизистой желудка вместе с гастрином-17 и антителами к H. pylori. Результаты этих тестов не заменяют эндоскопию с биопсией и оценкой по системам OLGA/OLGIM, но помогают отобрать пациентов для эндоскопического обследования. Приём ингибиторов протонной помпы повышает уровень пепсиногенов и должен учитываться при интерпретации.

Активное воспаление слизистой при инфекции H. pylori, напротив, сопровождается повышением сывороточного пепсиногена II и уменьшением отношения PG I/PG II, которое частично восстанавливается после успешной эрадикации. Высокий уровень пепсиногена I характерен для состояний с увеличенной массой главных клеток и гиперсекрецией, в том числе для части пациентов с язвой двенадцатиперстной кишки.

Ключевое клиническое положение: Пепсин — главная протеиназа желудочного сока, которая образуется из пепсиногена главных клеток при закислении среды и активна только при низком pH, начиная переваривание белков и расщепляя коллаген. Вместе с соляной кислотой он составляет кислотно-пептический фактор повреждения при язвенной и рефлюксной болезни, а снижение кислотности ингибиторами протонной помпы уменьшает и его активность. Низкий уровень сывороточного пепсиногена I и сниженное отношение пепсиногенов I и II указывают на атрофию слизистой тела желудка и служат основанием для эндоскопического обследования с биопсией, но не заменяют его.