Введение
Белок млекопитающих, обнаруженный у Homo sapiens. Лингвальная липаза является членом семейства пищеварительных ферментов, называемых триацилглицерольными липазами, EC 3.1.1.3, которые используют каталитическую триаду аспартата, гистидина и серина для гидролиза триглицеридов средней и длинной цепи в частичные глицериды и свободные жирные кислоты. Фермент, высвобождаемый в рот вместе со слюной, катализирует первую реакцию в переваривании пищевых липидов, при этом диглицериды являются основным продуктом реакции. Однако, благодаря уникальным характеристикам лингвальной липазы, включая оптимальный pH 4,5–5,4 и ее способность катализировать реакции без желчных солей, липолитическая активность продолжается в желудке. Выделение фермента сигнализируется автономной нервной системой после приема пищи, после чего серозные железы под круговыми и листовидными язычковыми сосочками на поверхности языка секретируют лингвальную липазу в борозды круговых и листовидных сосочков, ко-локализованные с рецепторами вкуса жиров. Гидролиз пищевых жиров необходим для всасывания жиров тонким кишечником, поскольку триацилглицериды с длинной цепью не могут быть всасываться, и до 30% жира гидролизуется в течение 1–20 минут после приема пищи только лингвальной липазой. В наиболее тяжелых случаях у этих пациентов может отсутствовать панкреатическая липаза, но даже при полном отсутствии фермента пищевые жиры все равно всасываются и составляют более 90% общей активности липазы в двенадцатиперстной кишке. Это связано с тем, что лингвальная липаза имеет низкий оптимальный pH и, следовательно, может оставаться активной, проходя через желудок в двенадцатиперстную кишку, где у пациентов с кистозным фиброзом (КФ) pH низкий. Таким образом, было предложено, что возможным вариантом лечения экзокриновой недостаточности поджелудочной железы является энзимзаместительная терапия с использованием лингвальной липазы, увеличивающая количество всасываемого пищевого жира и снижающая риск недоедания. Предполагаемый механизм, при котором лингвальная липаза предпочтительно расщепляет триацилглицеролы с короткими и средними цепями, обеспечивает возможность всасывания без необходимости образования мицелл и хиломикронов. Свободные жирные кислоты с короткими и средними цепями могут всасываться непосредственно через клетки слизистой оболочки в кровоток без дальнейшей упаковки и, следовательно, играют решающую роль в питании пациентов с КФ (и новорожденных).
Lingual lipase is a member of a family of digestive enzymes called triacylglycerol lipases, EC 3.1.1.3, that use the catalytic triad of aspartate, histidine, and serine to hydrolyze medium and long chain triglycerides into partial glycerides and free fatty acids. The enzyme, released into the mouth along with the saliva, catalyzes the first reaction in the digestion of dietary lipid, with diglycerides being the primary reaction product. However, due to the unique characteristics of lingual lipase, including a pH optimum 4.5–5.4 and its ability to catalyze reactions without bile salts, the lipolytic activity continues through to the stomach. Enzyme release is signaled by autonomic nervous system after ingestion, at which time the serous glands under the circumvallate and foliate lingual papillae on the surface of the tongue secrete lingual lipase to the grooves of the circumvallate and foliate papillae, co localized with fat taste receptors. The hydrolysis of the dietary fats is essential for fat absorption by the small intestine, as long chain triacylglycerides cannot be absorbed, and as much as 30% of fat is hydrolyzed within 1 to 20 minutes of ingestion by lingual lipase alone. In the most extreme cases, these patients will produce no pancreatic lipase, yet even when the enzyme is completely absent, dietary fat is still absorbed. and contributes to greater than 90% of total lipase activity in duodenum. This can be attributed to the fact that lingual lipase has a low pH optimum and can thus remain active through the stomach into the duodenum, where there is a low pH in patients with CF. It has, thus, been proposed that a possible treatment option for exocrine pancreatic insufficiency would be enzyme replacement therapy using lingual lipase, increasing the amount of dietary fat absorption and decreasing the risk of malnutrition. The proposed mechanism of lingual lipase preferentially cleaving short and medium chain triacylglycerols provides a means for absorption without the need for micelle formation and chylomicrons. Short and medium chain free fatty acids can be absorbed directly through the mucosal cells into the blood stream without further packaging and hence play a crucial role in nutrition for CF patients (and neonates).
Переваривание жиров у новорожденных
В матке плод нуждается в диете с высоким содержанием углеводов, и лингвальные, а также желудочные липазы присутствуют у плода начиная с 26-й недели беременности. После рождения основным источником питания становится жир в материнском молоке или молочной смеси. Скорость всасывания пищевых жиров у новорожденных значительно ниже, чем у взрослых – 65–80% против >95% соответственно, что связано с низкой активностью липазы поджелудочной железы. Более того, молочный жир не является хорошим субстратом для поджелудочной липазы. Этот факт, в сочетании с дефицитом желчных солей и низким pH во всем желудочно-кишечном тракте новорожденного, обуславливает необходимость лингвальной липазы в качестве основного фермента, катализирующего гидролиз пищевых жиров. Активность этого фермента наблюдается уже с 26-й недели беременности, а его способность гидролизовать диетические жиры варьируется в зависимости от зрелости пищеварительного тракта.