Pepsin

Pepsin được biết đến là một loại enzyme giúp tiêu hóa thức ăn. Trong lâm sàng, Pepsin được dùng để hạn chế triệu chứng rối loạn tiêu hóa và hỗ trợ điều trị một số bệnh như beri-beri,... Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin về Pepsin.

1 Tổng quan

1.1 Enzyme Pepsin là gì? Pepsin có ở đâu trong cơ thể?

Pepsin là một enzyme phân hủy trực tiếp protein thành các peptide nhỏ hơn (còn gọi là protease). Pepsin được sản xuất trong dạ dày và là một trong những enzyme tiêu hóa chính trong hệ thống tiêu hóa của con người và nhiều loài động vật khác, có vai trò quan trọng tiêu hóa các protein thức ăn. Pepsin cùng Chymotrypsin và Trypsin là ba Protease chính của hệ thống tiêu hóa con người. Trong quá trình tiêu hóa, các enzyme này có nhiệm vụ cắt đứt liên kết giữa các amino acid, chúng phá vỡ các cấu trúc protein thức ăn thành các phần nhỏ hơn là peptide và amino acid, để có thể dễ dàng hấp thụ dinh dưỡng bởi ruột non. Pepsin là enzyme hiệu quả nhất trong việc bóc liên kết peptide kỵ nước với Amino acid thơm như phenylalanine, tryptophan và tyrosine.

Pepsin của proenzyme, Pepsinogen, được thoát ra từ các tế bào chính ở thành dạ dày, và khi hòa với axit hydrochloric trong dạ dày, Pepsinogen kích hoạt để trở thành Pepsin. Pepsin là một protease aspartic, sử dụng một aspartate xúc tác trong hoạt điểm (active site) của nó.

Pepsin được điều chế thương mại từ dạ dày lợn. Pepsin thô được sử dụng trong ngành công nghiệp da để loại bỏ lông và mô còn sót lại trên da động vật trước khi thuộc da. Nó cũng được sử dụng để thu hồi bạc từ phim ảnh bị loại bỏ bằng cách phân hủy lớp gelatin chứa hợp chất bạc .

1.2 Lịch sử ra đời

Pepsin là một trong những enzyme được phát hiện đầu tiên. Nó đã được phát hiện bởi nhà tế bào học, mô học, sinh lý học người Đức Theodor Schwann vào năm 1836. Ông đặt tên enzyme này theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là "tiêu hóa". Trong khoảng thời gian này, các nhà khoa học bắt đầu khám phá ra nhiều hợp chất hóa sinh mới có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình sinh học, và Pepsin là một trong số đó. Một chất có tính axit chuyển đổi thức ăn dạng nitơ dựa vào vật liệu hòa tan trong nước được xác định là Pepsin.

Năm 1928, Pepsin đã trở thành một trong những enzyme đầu tiên được kết tinh protein khi John H. Northrop sử dụng để lọc máu, lọc nước và làm mát.

1.3 Đặc điểm Pepsin

Trạng thái: Bột kết tinh hoặc vô định hình màu trắng hay vàng nhạt, hút ẩm. Tan trong nước, thực tế không tan trong Ethanol 96 % Dung dịch trong nước có thể hơi đục lờ và có phản ứng acid nhẹ.

Pepsin hoạt động ổn định nhất trong môi trường axit ở 37- 42°C. Theo đó, hoạt điểm chính được tổng hợp và hoạt động trong dạ dày (pH 1.5-2). Pepsin sẽ tiêu hóa lên đến 20% nhóm amide bằng cách tách ưu tiên N-terminal của các amino acid thơm như phenylalanine, tryptophan và tyrosine. Việc bảo quản Pepsin nên ở nhiệt độ từ -80°C và - 20°C để ngăn chặn autolysis (tự tiêu hóa).

Pepsin hoạt động tối đa ở pH 2.0 và không hoạt động ở pH 6.5 trở lên. Tuy nhiên Pepsin không hoàn toàn biến tính hoặc không thể phục hồi bất hoạt cho đến khi pH 8,0. Do đó, Pepsin trong dung dịch pH 8,0 có thể được kích hoạt lại khi tái acid hóa. 

Sự ổn định ở pH cao có ý nghĩa quan trọng về bệnh Trào ngược hầu-thanh quản. Pepsin vẫn ở thanh quản sau sự kiện trào ngược dạ dày.  pH trung bình của vùng hầu thanh quản (pH = 6,8) Pepsin sẽ không hoạt động nhưng có thể được kích hoạt lại sau khi gặp axit trào ngược và có thể gây tổn thương niêm mạc thanh quản và gây ra các triệu chứng từ khàn giọng và ho mãn tính đến co thắt thanh quản.

2 Tác dụng dược lý

2.1 Cơ chế tác dụng 

Các tuyến trong màng nhầy của dạ dày sản xuất và lưu trữ một loại protein không hoạt động có tên là Pepsinogen. Các xung động từ dây thần kinh phế vị và sự tiết nội tiết tố của các hormone gastrin và secretin thúc đẩy giải phóng Pepsinogen vào dạ dày, nơi nó được trộn với axit clohydric và nhanh chóng chuyển thành enzyme hoạt động Pepsin . Hiệu lực tiêu hóa cao nhất ở độ pH axit của dịch dạ dày bình thường. Trong ruột, Pepsin không còn hiệu quả nữa .

Enzyme Pepsin trong dạ dày có tác dụng gì?

Enzyme Pepsin trong dạ dày có vai trò phân giải protein thành các peptid, thường chịu trách nhiệm cho dưới 20% quá trình tiêu hóa protein xảy ra ở đường tiêu hóa. Nó ưu tiên thủy phân các liên kết peptide trong đó một trong các axit amin có mùi thơm. Pepsin, giống như các enzyme protease khác, được sản xuất từ ​​tiền chất không hoạt động Pepsinogen, được lưu trữ ở dạng hạt trong các tế bào chính của dạ dày và được giải phóng bởi một quá trình gọi là xuất bào .

Trong Đường tiêu hóa, hoạt động chỉ góp phần phân hủy một phần protein thành các đơn vị nhỏ hơn gọi là peptide, sau đó được hấp thụ từ ruột vào máu hoặc bị phân hủy thêm bởi các enzyme tuyến tụy.

2.2 Dược động học

Pepsin là enzyme đầu tiên tiêu hóa protein. Trong dạ dày, chuỗi polypeptide liên kết với rãnh sâu của vị trí hoạt động và sau đó được tiêu hóa thành những mảnh nhỏ hơn. Sau đó, nhiều loại protease và peptidase trong ruột sẽ hoàn tất quá trình. Các mảnh nhỏ, là axit amin và dipeptide, sau đó được tế bào hấp thụ để sử dụng làm năng lượng trao đổi chất hoặc tạo ra protein mới.

3 Chỉ định - Chống chỉ định

3.1 Chỉ định

• Người bị rối loạn tiêu hóa, khó tiêu, đầy hơi.
• Suy nhược, mới ốm dậy.
• Chán ăn, mệt mỏi.
• Trẻ suy dinh dưỡng, biếng ăn.
• Người già yếu.
• Thay thế enzyme tuyến tụy trong bệnh suy tuyến tụy.
• Hỗ trợ điều trị chứng trào ngược thanh quản (LPR).
• Trẻ bị bệnh Beri-Beri.
• Kiểm soát triệu chứng nôn mửa sau khi bú, chướng bụng, khó tiêu, đi cầu phân sống.

3.2 Chống chỉ định

• Người có tiền sử quá mẫn với Pepsin.

4 Liều dùng - Cách dùng

Pepsin được dùng bằng đường uống sau mỗi bữa ăn để đạt kết quả tốt nhất. Enzyme này thường được sản xuất dưới dạng thuốc cốm hòa tan nên người bệnh cần hòa tan cốm với một lượng nước vừa đủ. 

Liều lượng dùng Pepsin phụ thuộc vào tình trạng bệnh, độ tuổi và theo đúng chỉ dẫn của bác sĩ.

==>> Xem thêm về hoạt chất: Tổng quan về enzyme Amylase:  enzyme Alpha Amylase có tác dụng gì?

5 Tác dụng phụ

• Rối loạn của hệ tiêu hóa.
• Tắc nghẽn dạ dày hoặc ruột.
• Sỏi mật.
• Buồn nôn.
• Bệnh tiêu chảy.
• Lượng axit uric trong máu cao.
• Hình thành các mô sợi trong đại tràng. 

==>> Mời quý bạn đọc xem thêm: Bacillus là gì? Vi khuẩn Bacillus có những ứng dụng gì trong y học?

6 Thận trọng khi sử dụng Pepsin

• Không sử dụng cho người có tiền sử dị ứng với Pepsin.
• Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng trước khi dùng.
• Dùng đúng liều lượng, đúng thời gian được khuyến cáo bởi chuyên gia y tế.
• Người đang điều trị chứng tiêu chảy, ưu năng dịch dạ dày, viêm loét dạ dày, viêm niêm mạc dạ dày hoặc ung thư dạ dày không nên sử dụng thuốc có chứa Pepsin.

7 Cập nhật thông tin về nghiên cứu mới  

7.1 Pepsin tăng cường quá trình glycolysis để thúc đẩy sự biến đổi ác tính của các tế bào biểu mô bạch sản nếp gấp với chứng loạn sản

Phương pháp: Hóa mô miễn dịch và phương pháp làm mờ phương Tây được thực hiện để đo biểu hiện chất vận chuyển Glucose loại 1 (GLUT1), chất vận chuyển monocarboxylate 4 (MCT4) và Hexokinase-II (HK-II). Khả năng sống sót của tế bào, chu kỳ tế bào, quá trình chết theo chương trình và sự di chuyển đã được nghiên cứu tương ứng bằng xét nghiệm CCK-8, phương pháp tế bào học dòng chảy và xét nghiệm buồng Transwell. Nội dung liên quan đến quá trình đường phân được xác định bằng cách sử dụng bộ dụng cụ tương ứng. Ty thể HK-II được chụp ảnh dưới kính hiển vi đồng tiêu sử dụng Mito-Tracker Red.

Kết quả: Nhận thấy biểu hiện Pepsin và tỷ lệ tế bào Pepsin+ trong VFL tăng theo mức độ loạn sản tăng; Pepsin được axit hóa đã tăng cường khả năng phát triển và di chuyển tế bào của các tế bào biểu mô VFL, làm giảm hoạt động phức hợp chuỗi hô hấp ty thể I và quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, đồng thời tăng cường quá trình glycolysis hiếu khí và biểu hiện GLUT1 trong các tế bào biểu mô VFL; cùng với việc truyền plasmid biểu hiện quá mức GLUT1, sự hấp thu 18FFDG, bài tiết lactate, khả năng tăng trưởng và di chuyển của tế bào biểu mô VFL đã tăng lên; tác dụng này bị chặn một phần bởi chất ức chế glycolysis 2-deoxy-glucose; Pepsin được axit hóa làm tăng sự biểu hiện của HK-II và tăng cường sự phân bố của nó trong ty thể của tế bào biểu mô VFL.

Kết luận: Pepsin được axit hóa giúp tăng cường khả năng di chuyển và phát triển của tế bào biểu mô VFL bằng cách giảm hoạt động của phức hợp hô hấp của ty thể và thúc đẩy quá trình tái lập trình trao đổi chất từ ​​quá trình phosphoryl hóa oxy hóa đến quá trình glycolysis hiếu khí.

8 Các dạng bào chế phổ biến

Các sản phẩm nổi tiếng chứa Pepsin trên thị trường hiện nay gồm: Kanza futa, Bioenzyme-TD, Probio-5, 6 enzymes IP, Bostine Gold, Men tiêu hoá Pepsin B1, Cốm Hexazyme,...

Hình ảnh một số sản phẩm chứa Pepsin:

9 Tài liệu tham khảo

1. Chuyên gia Drugbank. Pepsin, Drugbank. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.

2. Chuyên gia Pubchem. Pepsin A (EC 3.4.23.1), Pubchem. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.

3. Tác giả Haitong Li và cộng sự (Đăng tháng 8 năm 2023). Pepsin enhances glycolysis to promote malignant transformation of vocal fold leukoplakia epithelial cells with dysplasia, Pubmed. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.