VIVO Pathophysiology
Secrezioni esocrine del pancreas
Il succo pancreatico è composto da due prodotti secretori fondamentali per una corretta digestione: enzimi digestivi e bicarbonato. Gli enzimi sono sintetizzati e secreti dalle cellule acinari esocrine, mentre il bicarbonato è secreto dalle cellule epiteliali che rivestono i piccoli dotti pancreatici.
Ezimi digestivi
Il pancreas secerne una magnifica batteria di enzimi che collettivamente hanno la capacità di ridurre praticamente tutte le macromolecole digeribili in forme che sono in grado, o quasi, di essere assorbite. Tre grandi gruppi di enzimi sono fondamentali per una digestione efficiente:
1. Proteasi
La digestione delle proteine è iniziata dalla pepsina nello stomaco, ma la maggior parte della digestione delle proteine è dovuta alle proteasi pancreatiche. Diverse proteasi sono sintetizzate nel pancreas e secrete nel lume dell’intestino tenue. Le due principali proteasi pancreatiche sono la tripsina e la chimotripsina, che sono sintetizzate e confezionate in vescicole secretorie come proenzimi inattivi tripsinogeno e chimotripsinogeno.
Come si potrebbe anticipare, le proteasi sono enzimi piuttosto pericolosi da avere nelle cellule, e il confezionamento di un precursore inattivo è un modo per le cellule di gestire in sicurezza questi enzimi. Le vescicole secretorie contengono anche un inibitore della tripsina che serve come ulteriore salvaguardia nel caso in cui una parte del tripsinogeno venga attivata in tripsina; in seguito all’esocitosi questo inibitore viene diluito e diventa inefficace – la spina è fuori dalla granata.
Una volta che il tripsinogeno e il chimotripsinogeno vengono rilasciati nel lume dell’intestino tenue, devono essere convertiti nelle loro forme attive per digerire le proteine. Il tripsinogeno è attivato dall’enzima enterokinase, che è incorporato nella mucosa intestinale.
Una volta che la tripsina è formata, attiva il chimotripsinogeno, così come altre molecole di tripsinogeno. Il risultato netto è una comparsa piuttosto esplosiva di proteasi attiva una volta che le secrezioni pancreatiche raggiungono l’intestino tenue.
Tripsina e chimotripsina digeriscono le proteine in peptidi e i peptidi in peptidi più piccoli, ma non possono digerire proteine e peptidi in singoli aminoacidi. Alcune delle altre proteasi del pancreas, per esempio la carbossipeptidasi, hanno questa capacità, ma la digestione finale dei peptidi in amminoacidi è in gran parte l’effetto delle peptidasi sulla superficie delle piccole cellule epiteliali intestinali. Più avanti su questo.
2. Lipasi pancreatica
Uno dei principali componenti del grasso alimentare è il trigliceride, o lipide neutro. Una molecola di trigliceride non può essere assorbita direttamente attraverso la mucosa intestinale. Piuttosto, deve prima essere digerita in un 2-monogliceride e due acidi grassi liberi. L’enzima che esegue questa idrolisi è la lipasi pancreatica, che viene consegnata nel lume dell’intestino come componente del succo pancreatico.
Anche nel lume dell’intestino devono essere presenti quantità sufficienti di sali biliari affinché la lipasi digerisca efficacemente il trigliceride alimentare e affinché gli acidi grassi e il monogliceride risultanti vengano assorbiti. Questo significa che la normale digestione e l’assorbimento dei grassi alimentari dipendono in modo critico dalle secrezioni sia del pancreas che del fegato.
La lipasi pancreatica è stata recentemente alla ribalta come obiettivo per la gestione dell’obesità. Il farmaco orlistat (Xenical) è un inibitore della lipasi pancreatica che interferisce con la digestione dei trigliceridi e quindi riduce l’assorbimento dei grassi alimentari. Gli studi clinici supportano la tesi che inibire la lipasi può portare a significative riduzioni del peso corporeo in alcuni pazienti.
3. Amilasi
Il principale carboidrato alimentare per molte specie è l’amido, una forma di stoccaggio del glucosio nelle piante. L’amilasi (tecnicamente alfa-amilasi) è l’enzima che idrolizza l’amido in maltosio (un disaccaride glucosio-glucosio), così come il trisaccaride maltotriosio e piccoli frammenti di rami chiamati destrine limite. La fonte principale di amilasi in tutte le specie sono le secrezioni pancreatiche, sebbene l’amilasi sia presente anche nella saliva di alcuni animali, compresi gli umani.
Altri enzimi pancreatici
Oltre alle proteasi, lipasi e amilasi, il pancreas produce una serie di altri enzimi digestivi, tra cui ribonucleasi, desossiribonucleasi, gelatinasi ed elastasi.
Bicarbonato e acqua
Le cellule epiteliali nei dotti pancreatici sono la fonte del bicarbonato e dell’acqua secreti dal pancreas. Il bicarbonato è una base ed è fondamentale per neutralizzare l’acido che arriva nell’intestino tenue dallo stomaco. Il meccanismo alla base della secrezione di bicarbonato è essenzialmente lo stesso della secrezione di acido da parte delle cellule parietali dello stomaco e dipende dall’enzima anidrasi carbonica. Nelle cellule del dotto pancreatico, il bicarbonato viene secreto nel lume del dotto e quindi nel succo pancreatico.