Pepsina: Estrutura, Funções, Produção - Ciência - 2023

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opepsina É uma poderosa enzima presente no suco gástrico que auxilia na digestão das proteínas. Na verdade, é uma endopeptidase cuja principal tarefa é quebrar as proteínas dos alimentos em pequenas partes conhecidas como peptídeos, que são então absorvidas pelo intestino ou degradadas pelas enzimas pancreáticas.

Embora tenha sido isolado pela primeira vez em 1836 pelo fisiologista alemão Theodor Schwann, foi somente em 1929 que o bioquímico americano John Howard Northrop, do Rockefeller Institute for Medical Research, relatou sua real cristalização e parte de suas funções, que o ajudariam a receber o Prêmio Nobel de Química 17 anos depois.

Esta enzima não é exclusiva dos humanos. Também é produzida no estômago de vários animais e atua desde as primeiras fases da vida, colaborando na digestão de proteínas de laticínios, carnes, ovos e grãos, principalmente.

Estrutura

As principais células do estômago produzem uma substância inicial chamada pepsinogênio. Essa pró-enzima ou zimogênio é hidrolisada e ativada pelos ácidos gástricos, perdendo 44 aminoácidos no processo. Em última análise, a pepsina contém 327 resíduos de aminoácidos em sua forma ativa, que desempenha suas funções no nível gástrico.

A perda desses 44 aminoácidos deixa um número igual de resíduos de ácido livres. É por esta razão que a pepsina funciona melhor em meios de pH muito baixo.

Características

Como já foi mencionado, a principal função da pepsina é a digestão de proteínas. A atividade da pepsina é maior em ambientes altamente ácidos (pH 1,5-2) e com temperaturas variando entre 37 e 42ºC.

Apenas uma parte das proteínas que chegam ao estômago são degradadas por essa enzima (aproximadamente 20%), formando pequenos peptídeos.

A atividade da pepsina concentra-se principalmente nas ligações hidrofóbicas N-terminais presentes nos aminoácidos aromáticos, como triptofano, fenilalanina e tirosina, que fazem parte de muitas proteínas dos alimentos.

Uma função da pepsina descrita por alguns autores ocorre no sangue. Embora essa afirmação seja controversa, parece que pequenas quantidades de pepsina passam para a corrente sanguínea, onde atua sobre proteínas grandes ou parcialmente hidrolisadas que foram absorvidas pelo intestino delgado antes de serem totalmente digeridas.

Como é produzido?

O pepsinogênio secretado pelas células principais do estômago, também conhecidas como células zimogênicas, é o precursor da pepsina.

Essa pró-enzima é liberada graças aos impulsos do nervo vago e à secreção hormonal de gastrina e secretina, que são estimuladas após a ingestão de alimentos.

Já no estômago, o pepsinogênio se mistura com o ácido clorídrico, que era liberado pelos mesmos estímulos, interagindo rapidamente entre si para produzir pepsina.

Isso é realizado após a clivagem de um fragmento de 44 aminoácidos da estrutura original do pepsinogênio por meio de um complexo processo autocatalítico.

Uma vez ativa, a mesma pepsina é capaz de continuar estimulando a produção e liberação de mais pepsinogênio. Essa ação é um bom exemplo de feedback enzimático positivo.

Além da própria pepsina, a histamina e especialmente a acetilcolina estimulam as células pépticas a sintetizar e liberar novo pepsinogênio.

Onde funciona?

Seu principal local de ação é o estômago. Esse fato pode ser facilmente explicado pelo entendimento de que a azia é a condição ideal para seu desempenho (pH 1,5-2,5). Na verdade, quando o bolo alimentar passa do estômago para o duodeno, a pepsina é inativada ao encontrar um meio intestinal com pH básico.

A pepsina também atua no sangue. Embora esse efeito já tenha sido considerado controverso, alguns pesquisadores afirmam que a pepsina passa para o sangue, onde continua a digerir certos peptídeos de cadeia longa ou aqueles que não foram totalmente degradados.

Quando a pepsina deixa o estômago e está em um ambiente com pH neutro ou básico, sua função cessa. Porém, como não é hidrolisado, pode ser reativado se o meio for reatidificado.

Essa característica é importante para entender alguns dos efeitos negativos da pepsina, que são discutidos a seguir.

Refluxo gastroesofágico

O retorno crônico da pepsina ao esôfago é uma das principais causas dos danos produzidos pelo refluxo gastroesofágico. Embora as demais substâncias que constituem o suco gástrico também estejam envolvidas nessa patologia, a pepsina parece ser a mais prejudicial de todas.

A pepsina e outros ácidos presentes no refluxo podem causar não apenas esofagite, que é a consequência inicial, mas afetar muitos outros sistemas.

As consequências potenciais da atividade da pepsina em certos tecidos incluem laringite, pneumonite, rouquidão crônica, tosse persistente, laringoespasmo e até câncer de laringe.

A asma devido à microaspiração pulmonar do conteúdo gástrico foi estudada. A pepsina pode ter um efeito irritante na árvore brônquica e favorecer a constrição do trato respiratório, desencadeando os sintomas típicos desta doença: dificuldade respiratória, tosse, sibilos e cianose.

Outros efeitos da pepsina

As esferas oral e dentária também podem ser afetadas pela ação da pepsina. Os sinais mais frequentes associados a esses danos são halitose ou mau hálito, salivação excessiva, granulomas e erosão dentária. Esse efeito erosivo geralmente se manifesta após anos de refluxo e pode danificar todos os dentes.

Apesar disso, a pepsina pode ser útil do ponto de vista médico. Assim, a presença de pepsina na saliva é um importante marcador diagnóstico de refluxo gastroesofágico.

Na verdade, existe um teste rápido disponível no mercado chamado PepTest, que detecta a presença de pepsina na saliva e auxilia no diagnóstico de refluxo.

A papaína, uma enzima muito semelhante à pepsina presente no mamão ou no leite, é útil na higiene e no clareamento dos dentes.

Além disso, a pepsina é utilizada na indústria do couro e na fotografia clássica, bem como na produção de queijos, cereais, salgadinhos, bebidas aromatizadas, proteínas pré-digeridas e até mesmo gomas de mascar.

Referências

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Tang, Jordan (2013). Pepsin A. Handbook of Proteolytic Enzymes, Capítulo 3, Volume I, 27-35.