Forrás:Selvarajan Ethiraj; Shreya Gopinath: Production, purification, characterization, immobilization, and application of Serrapeptase: a review
Fordította: Szendi Gábor
A szerrapeptáz az erek tisztításán túl nagyon sok mindenre jó. Nem mindegy, hogyan szedjük.
Source: www.Freepik.com
Az enzimek és az enzimfolyamatok az emberi szervezet szerves részét képezik. Az enzimek a természetben fehérjék, és biokatalizátorként működnek minden kémiai reakcióban, ezért a legtöbb anyagcserezavar terápiás szereként működnek (Cech és Bass, 1986). Az enzimek rendkívül specifikusak, és az felhasznált energia csökkentésével növelik a kémiai reakciók sebességét anélkül, hogy az enzimben bármilyen változás történne (Aldridge, 2013). A 19. század végéig az enzimeket csak néhány rendellenesség, például gyomor-bélrendszeri rendellenességek kezelésére és emésztést segítő szerként használták, de lassan megjelent az enzimek lehetséges felhasználása fertőzések, rák és más különféle betegségek esetén (Sabu, 2003). Az enzimeket az Enzyme Commission hat osztályba sorolja (Singh et al., 2016).
A mikroorganizmusok a növényi vagy állati eredetű enzimek legkedvezőbb forrásai a könnyű hozzáférhetőség és a figyelemre méltó növekedési sebesség stabilitása, a könnyű módosíthatóság és előállítás miatt (Singh et al., 2016).
A mikroorganizmusok génmanipulációja és géntechnológiája könnyen elvégezhető a rekombináns DNS-technológia segítségével az enzimtermelés mértékének növelése érdekében (Illanes et al., 2012). A mikrobiális enzimeket széles körben alkalmazzák az élelmiszer-, gyógyszer-, textil-, papír-, bőr-, orvosi és egyéb iparágakban, és a nagyobb hatékonyság, a kiváló minőségű termékek és a környezetbarát jelleg miatt a keresletük gyorsan növekszik más hagyományos módszerekkel szemben (Jordon, 1929; Kamini et al., 1999; Gurung et al., 2013).
Amikor a szervezetben a nagy mennyiségű fehérjerészecskék összeatapadnak, fehérjecsomók keletkeznek, amelyek elzárják az artériákat és a szerveket, és többszörös szervelégtelenséget okoznak, ami halálos kimenetelű. A beteg állapotokban a túlzott proteinfelhalmozódás miatt túlzott stressz keletkezik, ami hatással van a szövetekre, és így a szervezet a szokásosnál lassabban dolgozik, hogy lépést tartson a fehérje lebomlásával. Ezért ezeket a fehérjéket ki kell üríteni a szervezetből. A proteolitikus (fehérjebontó) enzimek tehát segítik a szervezetben felhalmozódott fehérjék lebontását (Jickling et al., 2010). A proteolitikus enzimek az enzimek három legnagyobb osztályának egyikét, a hidrolázokat képviselik, amelyek katalizálhatják a fehérjék és peptidek peptidkötéseinek hidrolízisét (Bach et al., 2012; Fadl et al., 2013). A proteolitikus enzimek a világpiacon a teljes értékesítés mintegy 60%-át teszik ki (Anil és Kashinath, 2013).
A szerrapeptáz egy hatékony proteolitikus enzim, amely több mint 30 évvel ezelőtt került először a japán biokémia érdeklődéskörébe. Azóta széles körben használják az ázsiai és európai országokban az egészségügyben. A szerrapeptázt eredetileg a japán Bombyx mori selyemhernyó bélrendszerében található Enterobacteria Serratia marcescens E-15 törzséből izolálták. (Anil és Kashinath, 2013). A szerrapeptáz a selyemhernyó fonalának végén lévő elhalt fehérjékre hat, és feloldja a gubót alkotó fehérjéket, és szelektíven oldja fel a gubóban található nem élő szövetekben részt vevő fehérjéket, az élő szöveteket nem (Sellman, 2003). A szerrapeptáz nem érinti a szervezet egészséges szöveteit, mivel a szerrapeptáz kémiai szerkezete gátolja az egészséges szövetek fehérjéihez való kötődést (Robert, 2009). Ez egy immunológiailag aktív enzim, és ödémia ellenes, fájdalomcsillapító, gyulladáscsökkentő, oldhatóvá teszi az élettelen szöveteket, mint például a váladékokat, a plakkokat és a vérrögöket, ezért fibrinoldó/trombusoldó enzimnek is nevezik, mivel képes lebontani az oldhatatlan fehérjéket, mint a fibrint és a gyulladás más közvetítőit (Klein és Kullich, 2000). A szerrapeptázt étrend-kiegészítőként szedik, amely erősítheti a szív- és érrendszert, és nagymértékben fokozhatja az általános egészségi állapotot (Robert, 2009).
A szerrapeptáz gyógyíthatja és kezelheti az olyan betegségeket, mint az ateroszklerózis, artritisz, hörghurut, kéztő alagút szindróma, fibrocisztás emlőbetegség, Crohn-betegség, lábszárfekély, traumás duzzanat, fibromialgia, mellkasi duzzanat, migrén, Alzheimer-kór, arcüreggyulladás, májgyulladás, tüdőbetegségek, ízületi gyulladás, cukorbetegség, nyaki verőér elzáródás, trombózis, méh- fibroidózis (Klein és Kullich, 2000). A szerrapeptáz endometriózisban szenvedő nők számára is alkalmazható gyógyszerként. A szerrapeptáz gyógyító enzimnek is tekinthető, mivel gyógyítja a kificamodott izmokat, lábszárfekélyeket, traumás sérüléseket, szalagszakadást, műtét utáni gyulladást, elvezeti a nyálkát, csökkenti az orrváladék sűrüségét és nyúlósságát. Emellett elvezeti a masztektómia során összegyűlt folyadékokat és feloldja a csomókat a mellekben (Sellman, 2003). A szerrapeptáz amiloid feloldó ágensként működik, amely képes az inzulin beadást követő,bőrben kialakuló csomók lebontására, és ezért potenciális gyógyszernek tekinthető a különböző amiloidokkal kapcsolatos betegségek kezelésére (Metkar és mtsai., 2016). A szerrapeptázról megállapították, hogy vékonyabbá teszi az extracelluláris mátrixot, ezáltal csökkenti a rákos áttétek előfordulását (Robert, 2009). A szerrapeptázt "csodaenzimnek" vagy "szuperenzimnek" nevezik az emberi szervezetben való széles körű alkalmazhatósága és hatása miatt (Anil és Kashinath, 2013). A kutatások még folynak a szerrapeptáz egyéb krónikus betegségekben való való alkalmazhatóságára.
A szerrapeptáz terápiás tulajdonságai
Gyulladáscsökkentő
A krónikus gyulladás a 21. század járványa. A nem megfelelő táplálkozás, a magas glükózszint, az ételintoleranciák és az öregedés olyan tényezők, amelyek gyulladást és fájdalmakat okoz (Sellman, 2003). Minden beteg állapot bizonyos mértékű gyulladást generál, amely arányos a betegség súlyosságával. A gyulladás arra készteti az immunrendszert, hogy felszabadítson és aktiváljon fehérvérsejteket, amelyek a keringési rendszerben utazva megsemmisítik a patogén baktériumokat, idegen anyagokat és rákos sejteket, amelyekkel találkoznak. A fehérvérsejtek javító mechanizmusaik során a szervekbe és a szövetekbe bejuthatnak, és a fehérvérsejtek e felgyorsult aktivitása szövetkárosodást eredményez (Robert, 2009).
A szerrapeptáz így segít az artériákban lévő gyulladás csökkentésében, amely máskülönben elősegíti a koleszterin felhalmozódását és az artériák beszűkülését, ezért az érelmeszesedés, az artériás elzáródások és más szív- és érrendszeri betegségek kezelésére használják (Liver doctor, 2013). A szerrapeptáz 3 módon csökkenti az gyulladást:
1. Azáltal, hogy lebontja az oldhatatlan fehérje melléktermékeket, mint például a fibrint,
2. Azáltal, hogy csökkenti a sérülés során keletkező duzzanatot, ami viszont felgyorsítja a szövetek helyreállítási folyamatát,
3. Csökkenti a fájdalmat azáltal, hogy gátolja a fájdalmat kiváltó anyagok, például aminok felszabadulását (Sellman, 2003).
Módosíthatja a sejthez tapadást szolgáló molekulákat is, amelyek részt vesznek az gyulladáskeltő sejteknek a fertőzés helyére való irányításában (Klein és Kullich, 2000). Szájon át hatásos a gégegyulladás, hurutos orrgarat-garatgyulladás, orrmelléküreggyulladás okozta gyulladások, emlő duzzanat, kéztő alagút-szindróma, prosztata gyulladás, akut és krónikus fül-orr-gégészeti betegség, krónikus tüdőtágulás kezelésében(Tachibana et al., 1984; Vicari et al., 2005; UmaMaheswari et al., 2016).
Fájdalomcsillapító
A szerrapeptáz csökkenti a fájdalmat azáltal, hogy korlátozza a gyulladt szövetek fájdalmat kiváltó aminok, például a bradikinin kibocsájtásában (Mazzone és mtsi., 1990). A bradikinint, a hisztamint és a szerotonint is hidrolizálni tudja, amelyek az ödémás reakciókért felelősek (Malshe, 2000). Molekuláris vizsgálatok kimutatták, hogy a szerrapeptáz hatékonyan gátolja a bradikinint (Kaviyarasi et al., 2016). A szalicilátok, az ibuprofén és más NSAID-ok (nem-szteroid gyulladáscsökkentők) alternatívájaként alkalmazzák különböző betegségek kezelésében (Aso et al., 1981).
Fibrinolitikus
A fibrin a fehérjék azon kategóriájába tartozik, amelyek természetes módon képesek a traumák, műtétek és sérülések okozta károk helyreállítására azáltal, hogy a régi sejteket új sejtekkel, szövetekkel és izmokkal helyettesítik (Jickling et al., 2010). Amikor egy szövet megsérül, az erek egy tromboplasztin nevű vegyületet választanak ki, és ezzel egyidejűleg a vérlemezkék megtapadnak a sérült erekhez, felszabadítva a vérlemezkefaktort. Ekkor mind a tromboplasztin, mind a vérlemezke faktor reakcióba lép kalciumionokkal és más faktorokkal, és prothrombin aktivátort képez, amely oldhatatlan fibrinné alakul át, amely rögként halmozódik fel a szervezetben, akadályozva a véráramlást, a szövetek oxigénellátását, szívinfarktust, agyvérzést, tüdőembóliát és trombusokat okozva a vénákban (Guyton, 1974). Ezért a vérrögök feloldása szükséges a szervezet jelentős károsodásának elkerülése érdekében, és ebben fontos szerepet játszanak ezek a fibrinbontó enzimek.
A szerrapeptáz képes a nem élő szövetek, például a nyálka, a plakkok és a vérrögök emésztésére. Mivel képes az olyan oldhatatlan fehérjéket, mint a fibrint, anélkül lebontani, hogy más élő szöveteket károsítana, ezért fibrinbontó enzimnek nevezik (Klein és Kullich, 2000). A szerrapeptáz rendelkezik azzal a képességgel, hogy feloldja és csökkentse az artériás plakkokat, a zsíros koleszterint, a kalciumot és más artériafalhoz tapadt idegen fehérjeanyagokat. A szerrapeptázt a kelátterápia (nehézfémek eltávolítása a szervezetből) alternatívájaként használják, mivel az EDTA-közvetítésű kelátterápiánál hatékonyabban távolítja el az artériás plakkokat azáltal, hogy az artériákban lévő felesleges zsíros lerakódásokat leválasztja, lehetővé téve az optimális véráramlást, ami csökkenti a vérnyomást és az artériás ellenállást (Nieper, 2010). A szerrapeptáz ezért segít a mozgáskorlátozott embereknek, például az ortosztatikus hipotenzióban szenvedőknek, amelyet a testhelyzet megváltoztatásakor előidézett vérnyomásesés jellemez (Liver Doctor, 2013).
Patogén ellenes szer
A baktériumok egy biofilmet hoznak létre a mikrobiomban, amely alatt jól érzik magukat. A Staphylococcus aureus számos megtelepedést elősegítő faktorral rendelkezik, és képes eukarióta sejtekbe behatolni, valamint staphylococcus fertőzéseket okozó felszíni biofilmeket képezni. A S. aureus megtelepülésének blokkolása csökkentheti az invazív fertőző betegségek előfordulását. A szerrapeptáz fertőzésgátló tulajdonságai felhasználhatók a staphylococcus olyan tulajdonságainak károsítására, mint az élő és élettelen felületeken való megtapadás és az eukarióta sejtekbe való behatolás képessége. Így a szerrapeptáz anti-biofilm elleni hatásossága fokozhatja a staphylococcus fertőzésekben kifejtett antibakteriális hatását. A szerrapeptáz antibakteriális aktivitással rendelkezik az Escherichia coli és a Pseudomonas aeruginosa ellen, amelyek vesedializises kezelésekben fertőzéseket okoznak a bevezetett kanülnél. (Devi et al., 2013).
Farmakokinetikai vizsgálatok
A szerrapeptázt általában szájon át adják be. A szerrapeptáz szisztémás enzimnek tekinthető az emberben, mivel a belekből felszívódik, majd közvetlenül a véráramba kerül (Moriya és mtsai., 1994). A fehérjebontó enzimekkel végzett felszívódási vizsgálatok igazolták, hogy aktív formában épségben szívódnak fel a véráramba, és aktívan szállítódnak a bélfalon keresztül (Ambrus és mtsai., 1967). A vizsgálat azt mutatja, hogy a szerrapeptáz enzimatikusan aktív állapotban felszívódik a bélrendszerből és a véren vagy a nyirokcsomón keresztül az gyulladásos helyre kerül (Moriya és mtsai., 1994). Az orális felszívódás javítására a szerrapeptáz liposzómás formulája használható (Ruell et al., 2002; Sandhya et al., 2008).
Ellenjavallatok
Mivel a szerrapeptáz nagyon hatékonyan bontja a fibrint, fokozott vérzés jelentkezhet, ha olyan természetes szerekkel együtt szedik, mint a kurkuma, a fokhagyma, bizonyos olajok, például a halolaj, és olyan kémiai szerek, mint az aszpirin és a warfarin. A szerrapeptáz keresztreakcióba lép sztatinokkal, NSAID-okkal, véralvadásgátlókkal, vérlemezke-ellenes szerekkel, heparinnal és heparinoidokkal (Bhagat és mtsai., 2013).
A szerrapeptáz kapszulázása
A szerrapeptáz enzim lévén könnyen lebomlik más emésztőenzimek által a gyomorban és a gyomor-bélrendszerben. Ezért a szerrapeptázt gyomorsavnak ellenálló bevontú kapszulaként gyártják.
A szerrapeptáz adagolása
A szerrapeptáz adagok általában 10 mg és 60 mg között mozognak naponta. A legtöbb gyógyszeripari cég a gyógyszeradagot 10 mg-ban határozza meg, napi 2-3 alkalommal bevéve. A 10 mg körülbelül 20000 Serrapeptase enzimegységnek, SPU-nak felel meg. A szerrapeptázt éhgyomorra kell bevenni. Továbbá a személynek a szerrapeptáz bevétele után fél óráig nem szabad ételt fogyasztania (Bhagat et al., 2013). Ha étkezés közben fogyasztják, akkor a szervezet az étel megemésztéséhez használja fel (Liver Doctor, 2013). Ügyelni kell arra, hogy a szerrapeptázt reggel-este kell bevenni.
A szerrapeptáz biztonságossága
A szerrapeptázra vonatkozóan eddig korlátozott számú mellékhatásról számoltak be. Ezek közé tartoznak az olyan bőrbetegségek, mint a dermatózis, dermatitis, erythema, izom- és ízületi fájdalmak, véralvadási rendellenességek (Mazzone és mtsi., 1990). Előfordulhatnak bizonyos gyomorproblémák is, mint hányinger, étvágytalanság, gyomorpanaszok, köhögés, tüdőgyulladás (Sasaki et al., 2000). A szerrapeptáz granulomatózus hepatitist (eddig csak 1 esetről számoltak be), akut eozinofil tüdőgyulladást is okozhat (Dohmen és mtsi., 1998; Sasaki és mtsi., 2000). A szerrapeptáz vérzést okozhat, ezért a gyógyszer fogyasztása során figyelembe kell venni a vérzés kockázatát (Celik és mtsai., 2013). Nincs gátló hatása a prosztaglandinokra, és mentes az olyan súlyos hatásoktól, mint a gyomorfekély, ízületi károsodás, veseproblémák, gyomorpanaszok, pszichiátriai problémák (Sellman, 200). Egy 69 éves férfinál a diklofenák/Serrapeptáz kezelést követően akut veseelégtelenség alakult ki, ami lábdagadáshoz is vezetett, és a vizsgálatok lábödémát mutattak ki (Dhanvijay et al., 2013).
Következtetés és jövőbeli kilátások
A mikrobiális forrásból származó enzimek létfontosságú szerepet játszanak a gyógyszeriparban és az egészségügyben. A szerrapeptázt számos klinikai vizsgálatban használják különböző betegségek ellen a gyulladáscsökkentő, fibrinbontó, antibakteriális és fájdalomcsillapító hatásai miatt. Fibrinolitikus aktivitása miatt a szív- és érrendszeri blokkok megelőzésére ajánlott. Bár számos baktérium termel szerrapeptázt, a Serratia marcescens a legjobb szerrapeptáz-termelő. A különböző állatmodelleken végzett preklinikai vizsgálatok és a klinikai vizsgálatok különböző betegségek esetében jelentős hatást mutattak ki. A felszívódási tanulmány azt bizonyítja, hogy a szerrapeptáz a beleken keresztül felszívódik és a véráramba kerül. A szerrapeptáznak mellékhatásai lehetnek, ha anti-fibrinolitikus szerekkel együtt szedik, ezért a szerrapeptáz fogyasztásakor óvatosan kell eljárni. A szerrapeptázt gyomorsavnak ellenálló bevonatú kapszulaként gyártják, hogy más emésztőenzimek ne bontsák le. Amikor a szerrapeptázt bármilyen rendellenesség kezelésére használják, soha nem szabad étkezéssel együtt fogyasztani, mivel a szervezet az ételek emésztésére használja fel. A szerrapeptáz érelmeszesedés elleni aktivitásával, biztonságosságával, tolerálhatóságával, hatásosságával és hatásmechanizmusával kapcsolatos adatokra és kutatásokra van még szükség ahhoz, hogy széles körben elfogadják a különböző betegségek kezelésére.