Ciklooksigenaze su enzimi uključeni u proizvodnju prostaglandini. Oni pak uzrokuju upala.
Što su ciklooksigenaze?
Ciklooksigenaze (COX) su među enzimi. Sudjeluju u metabolizmu arahidona. Tamo kataliziraju proizvodnju tromboksana i prostaglandini. COX enzimi su središnje uključeni u regulaciju upala. Ciklooksigenaza je ljudima poznata od 1930-ih. Prva pročišćena proizvodnja ciklooksidaza dogodila se 1970-ih iz homogenata ovaca i goveđeg tkiva. Počevši od 1972. godine, također su započela nagađanja postoji li više od jedne ciklooksigenaze. Devedesetih su se proteinske strukture ciklooksigenaze-1990 i ciklooksigenaze-1 mogle sekvencirati. Ta se dva izoenzima međusobno razlikuju gen mjesto. Osim toga, njihove su strukture razjašnjene, što je omogućilo proizvodnju droge koji utječu na enzime.
Funkcija, radnja i uloge
Ciklooksigenaze su podijeljene u dvije podvrste. To su ciklooksigenaza-1 (COX-1) i ciklooksigenaza-2 (COX-2). To su dva različita oblika enzima. Njihova aminokiseline su identični 68 posto. Nadalje, postoje dokazi da postoji još jedna ciklooksigenaza, poznata kao ciklooksigenaza-3. COX-1 i COX-2 igraju važnu ulogu u terapijskoj medicini. Ciklooksigenaza-1 je enzim koji se konstitutivno eksprimira. Također sintetizira prostaglandini u većoj mjeri unutar zdravog tijela. Veće količine COX-1 nalaze se prvenstveno u bubrezima i želudac zid. COX-2 se posebno izražava u tkivima koja su upaljena ili oštećena. Tu se proizvode prostaglandini. Ovi ili održavaju upala ili ga čak pojačati. Ciklooksigenaze imaju funkciju kataliziranja pretvorbe arahidonske kiseline u prostaglandin-H2. To također vrijedi i za eikosapentaenoična kiselina (EPA) i dihomogammalinolenska kiselina (DGLA). Proces se odvija u dva koraka, koji se događaju u reakcijskim centrima enzima. Korak 1 izvodi se u katalitičkom centru. Sastoji se od prstenastog zatvarača između ugljen atomi C8 i C12. Osim toga, umetanje dva kisik atomi se javljaju na C9 i C11. Oni tada međusobno tvore kovalentnu vezu, što rezultira stvaranjem mosta peroksida u prostaglandinu-G2. Nastali prostaglandin-G2 može se difundirati iz kanala. Drugi se korak odvija kataliziranjem reakcijskog centra s aktivnošću peroksidaze. U tom procesu od prostaglandina-G2 nastaje prostaglandin-H2. To osigurava sintezu daljnjih prostaglandina.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Ciklooksigenaze se nalaze u unutarnjem dijelu endoplazmatskog retikuluma, unutar nuklearne ovojnice i u Golgijevom aparatu. U tom se procesu pričvršćuju na unutarnje strane membrana ćelijskog odjeljka. Prisutni su i u stanicama životinja. Suprotno tome, oni se ne nalaze u insektima, biljkama ili jednoćelijskim organizmima. Međutim, u njima se nalaze srodni enzimi kao što su oksigenaze inducirane patogenom. Prisutnost COX-1 javlja se u normalnim endotelnim stanicama krv posuđe, dok se COX-2 nalazi u endotelnim stanicama proliferirajućih krvnih žila upaljenih tkiva. Uz to, COX-2 je često prisutan u stanicama tumora, gdje se razmnožava. Liječnici sumnjaju da enzim igra ulogu u rastu tumora. COX-2 se također proizvodi u povećanoj mjeri u mozak u kontekstu upale. Enzim se nalazi u endotelnim stanicama hipotalamus posuđe. U ovom procesu, groznica-inducirajući PGE2 se formira. Ponekad se COX-2 također stvara u neuronima i glijalnim stanicama. Unutar bubrega ciklooksigenaza-2 prvenstveno se nalazi u macula densa. To rezultira povećanom proizvodnjom prostaciklina, koji započinje stvaranje enzima renina. COX-2 je uvijek prisutan u sustavu leđna moždina. Tamo služi za obradu bol podražaje.
Bolesti i poremećaji
Ciklooksigenaze igraju značajnu ulogu u bolesti, a to se posebno odnosi na ciklooksigenazu-2. Dakle, povećana transkripcija COX-2 događa se tijekom upalnih procesa, a takozvani COX-2 inhibitori daju se za liječenje pridruženih simptoma, poput bol i groznica.To su protuupalno droge koji pripadaju skupini nesteroidnih protuupalnih lijekova (NSAID). Za razliku od klasične antipiretici, koji utječu i na COX-1 i na COX-2, inhibitori COX-2 usredotočeni su na blokiranje ciklooksigenaze-2. COX-2 se često otkriva kod malignih bolesti Raka tumori. Prostaglandini poput PGE2, koji se stvaraju u tumorskom tkivu, izravno utječu na tumorske stanice i tumorsku stromu. Zbog ovog razloga, Raka istraživanje polaže nadu u pozitivan učinak inhibitora COX-2. što se posebno odnosi na karcinome probavnog trakta. Ovi droge napadaju i nepromjenjivu stromu i visoko promjenjive stanice tumora. To smanjuje vjerojatnost razvoja otpora. Koje funkcije igra ciklooksigenaza-2 mozak stanice još nije razjašnjeno. Stoga pitanje ima li produljena uporaba inhibitora COX-2 fiziološki učinak na mozak je također ostao bez odgovora. Međutim, brojni podražaji izazivaju stvaranje COX-2 u neuronima, astrocitima i mikrogliji. To uključuje epileptičke napadaje, upale, hipoksiju i toksine koji imaju pobuđujući učinak. Međutim, učinci ovog postupka još uvijek nisu jasni. Nadalje, liječnici sumnjaju na utjecaj ciklooksigenaza na razvoj Alzheimerova bolest. Inhibitori ciklooksigenaze prvenstveno su antireumatski lijekovi, analgetici, antiflogističari i antipiretici, To uključuje acetilsalicilna kiselina i ibuprofen, Među ostalima.
