L’elastasi, insieme alla pepsina, tripsina, chimotripsina e catepsina sono proteasi che scindono il legame peptidico tra gli amminoacidi presenti all’interno della molecola proteica, originando peptidi di varia lunghezza e sono pertanto endopeptidasi.
L’elastasi è una serina proteasi prodotta dal pancreas che catalizza la scissione dei gruppi carbossilici presenti su piccoli amminoacidi idrofobici, come glicina, alanina e valina. Il suo ruolo principale è la degradazione dell’elastina, una proteina che conferisce elasticità al tessuto connettivo.
L’elastasi si trova principalmente nel pancreas e nel succo pancreatico di molti mammiferi e uccelli, nonché nel siero umano, nei granulociti e negli eritrociti che si trova sotto forma del suo zimogeno, la proelastasi che è attivato a elastasi dalla tripsina e dall’enterochinasi.
Tipi di elastasi
Vi sono tre tipi di elastasi ovvero quella pancreatica PE1 e PE2 e quella neutrofila anche detta leucocitaria indicata con la sigla ELA2.
L’elastasi pancreatica è uno degli enzimi prodotti dal pancreas che si riversa nell’intestino tenue, insieme ad altri enzimi, per la digestione di numerosi alimenti. PE1 e PE2 sono sintetizzate come precursori inattivi chiamati proelastasi che vengono immagazzinati nelle cellule acinose del pancreas e l’attivazione, indotta dalla tripsina, avviene nel duodeno.
L’elastasi neutrofila è rilasciata dai neutrofili durante il processo infiammatorio e ha la funzione di coadiuvare la distruzione dei batteri e delle cellule estranee. L’elastasi neutrofila umana è un enzima multifunzionale la cui funzione è quella di rompere i legami delle proteine e degradarle in polipeptidi o amminoacidi. Inoltre, svolge un ruolo essenziale nel meccanismo immunitario contro le infezioni batteriche e rappresenta un mediatore chiave nel rimodellamento dei tessuti e nell’infiammazione.
Proprietà
L’elastasi pancreatica ha la caratteristica di essere estremamente stabile e di non venir degradata durante il passaggio intestinale. È una proteina globulare con un nucleo idrofobo formata da tre subunità ciascuna delle quali lega uno ione calcio che agisce da cofattore. Ha un ruolo importante nella digestione e degrada proteoliticamente le proteine preferenzialmente nei residui di alanina.
Inoltre è un marcatore estremamente stabile, affidabile e specifico ed è utilizzata nei test di funzionalità pancreatica infatti non si degrada durante il transito intestinale e generalmente non è influenzato dall’aumento o dalla diminuzione del tempo di transito intestinale.
Pertanto la sua concentrazione nelle feci riflette patologie pancreatiche come l’insufficienza pancreatica esocrina ed è utilizzata nei test diagnostici, peraltro non invasivi, per il monitoraggio della funzione pancreatica. Un basso livello di questo enzima infatti si verifica tipicamente come risultato di un danno pancreatico.
L’elastasi neutrofila ha, come le altre proteasi, una triade catalitica composta da istidina, aspartato e serina.
È stata determinata la sequenza completa degli amminoacidi presenti in essa da cui si è rilevato che la proteina è costituita da 218 residui di amminoacidi, contiene due catene laterali di carboidrati legate all’asparagina ed è unita insieme da quattro legami disolfuro. È costituita da tre o quattro isoenzimi ed è una proteina basica forte con un punto isoelettrico tra 10–11.
È una delle principali proteasi presenti nei granuli primari dei neutrofili e partecipa all’attività microbicida
È un’importante proteasi infiammatoria rilasciata dai neutrofili ed è presente nelle vie aeree dei pazienti con fibrosi cistica che colpisce soprattutto l’apparato respiratorio e quello digerente. Sebbene l’elastasi neutrofila abbia alcuni effetti benefici, tra cui azioni antimicrobiche e il miglioramento della riparazione dei tessuti, l’eccesso di elastasi neutrofila è associato a lesioni cellulari e tissutali e può favorire il danno microvascolare portando ad un aumento della permeabilità e all’edema interstiziale.
Essa attiva i recettori attivati da proteasi, avvia l’espressione di mediatori infiammatori, attiva direttamente le citochine tramite il processo proteolitico ed è in grado di degradare i substrati di collagene. Tuttavia è in grado di sfuggire alla regolazione da parte di molteplici inibitori della proteasi nei siti infiammatori disturbando la funzione della barriera di permeabilità polmonare e inducendo il rilascio di citochine proinfiammatorie.