Циклооксигенази

при Циклооксигенази те са ензими, които участват в образуването на простагландини. Те от своя страна причиняват възпаление.

Какво представляват циклооксигеназите?

Циклооксигеназите (COX) са ензими. Те участват в метаболизма на арахидона. Там катализират производството на тромбоксани и простагландини. COX ензимите играят ключова роля за регулиране на възпалението.

Циклооксигеназата е позната на човека от 30-те години на миналия век. Първото пречистено производство на циклооксидази се осъществява през 70-те години от тъканни хомогенати от овце и говеда. От 1972 г. нататък започват спекулации дали има повече от една циклооксигеназа. През 90-те години протеиновите структури на циклооксигеназа-1 и циклооксигеназа-2 могат да бъдат секвенирани. Двата изоензима се различават един от друг по своя генен локус. В допълнение, техните структури бяха изяснени, които могат да се използват за производство на лекарства, които влияят на ензимите.

Функция, ефект и задачи

Циклооксигеназите са разделени на два подвида. Това са циклооксигеназа-1 (COX-1) и циклооксигеназа-2 (COX-2). Това са две различни форми на ензима. Аминокиселината им е 68 процента идентична. Има също доказателства, че съществува друга циклооксигеназа, известна като циклооксигеназа-3.

COX-1 и COX-2 играят важна роля в терапевтичната медицина. Циклооксигеназа-1 е ензим, който конститутивно се експресира. Той също така синтезира простагландините в по-голяма степен в рамките на здраво тяло. По-големи количества COX-1 се намират предимно в бъбреците и стомашната стена. Експресията на COX-2 се появява особено в тъкани, които са възпалени или увредени. Тук се произвеждат простагландините. Те или поддържат възпалението, или дори го засилват.

Функцията на циклооксигеназите е да катализират превръщането на арахидоновата киселина в простагландин Н2. Това се отнася и за ейкозапентаенова киселина (EPA) и дихомогаммалиноленова киселина (DGLA). Процесът протича в два етапа, които протичат в реакционните центрове на ензима. Стъпка 1 се извършва в каталитичния център. Състои се от пръстенно затваряне между въглеродните атоми C8 и C12. В допълнение, два кислородни атома се вмъкват при С9 и С11. След това те влизат в ковалентна връзка помежду си, в резултат на което се образува мост на пероксид в простагландина G2. Възникналият прогландин-G2 може да дифундира извън канала.

Вторият етап се осъществява чрез катализация на реакционния център с активност на пероксидаза. Простагландин Н2 е създаден от простагландин G2. Това гарантира синтеза на други простагландини.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Циклооксигеназите са разположени във вътрешната част на ендоплазмения ретикулум, във вътрешността на ядрената обвивка и в апарата Голджи. В процеса те се прилепват към вътрешните страни на мембраните на отделението за клетки. Те също присъстват в клетките на животните. За разлика от тях те не се срещат при насекоми, растения или едноклетъчни организми. Те обаче съдържат свързани ензими като патоген-индуцируеми оксигенази.

COX-1 се намира в ендотелните клетки на нормалните кръвоносни съдове, докато COX-2 се намира в ендотелните клетки на пролифериращите кръвоносни съдове на възпалените тъкани. В допълнение, COX-2 често присъства в туморните клетки, където се пролиферира. Лекарите подозират, че ензимът допринася за растежа на тумор. В мозъка също COX-2 се произвежда в повишена степен като част от възпалението. Ензимът се намира в ендотелните клетки на хипоталамичните съдове. Образува се PGE2, предизвикваща треска. Понякога COX-2 възниква и в нервните клетки и глиалните клетки.

В рамките на бъбреците циклооксигеназа-2 се съдържа главно в макулата денса. Това води до повишено производство на простациклин, което започва образуването на ензима ренин. COX-2 винаги присъства в гръбначния мозък. Там се използва за обработка на болкови стимули.

Болести и разстройства

Циклооксигеназите играят важна роля при заболявания, което е особено вярно за циклооксигеназата-2. В хода на възпалителните процеси COX-2 се преписва по-интензивно.

Така наречените COX-2 инхибитори се прилагат за лечение на симптомите, които са свързани с него, като болка и треска. Това са противовъзпалителни лекарства, които принадлежат към групата на нестероидните противовъзпалителни средства (НСПВС). За разлика от класическите антипиретици, които имат ефект както върху COX-1, така и върху COX-2, COX-2 инхибиторите се концентрират върху блокада на циклооксигеназа-2.

Често COX-2 се открива при злокачествени ракови тумори. Простагландините като PGE2, които възникват в туморната тъкан, влияят директно върху туморните клетки и туморната строма. Поради тази причина изследванията за рак полагат надежди за положителен ефект на СОХ-2 инхибиторите, което е особено вярно за ракови заболявания на стомашно-чревния тракт. Тези лекарства атакуват както неизменната строма, така и силно променливите клетки на тумора. Това намалява вероятността от развитие на резистентност.

Все още не е възможно да се изясни кои функции циклооксигеназа-2 играе в мозъчните клетки. Ето защо въпросът дали продължителната употреба на COX-2 инхибитори има физиологичен ефект върху мозъка, остава без отговор. Многобройни стимули обаче предизвикват развитието на COX-2 в нервните клетки, астроцитите и микроглиите. Те включват епилептични припадъци, възпаления, хипоксия и токсини, които имат възбуждащ ефект. Ефектите от този процес обаче все още са неясни. Лекарите също подозират влияние на циклооксигеназите върху развитието на болестта на Алцхаймер.

Основните използвани инхибитори на циклооксигеназата са противовъзпалителни лекарства, аналгетици, противовъзпалителни лекарства и антипиретици. Те включват а. Ацетилсалицилова киселина и ибупрофен.