at syklo ne ovat entsyymejä, jotka osallistuvat prostaglandiinien muodostumiseen. Nämä puolestaan aiheuttavat tulehduksia.
Mitä ovat syklo-oksigenaasit?
Syklooksigenaasit (COX) ovat entsyymejä. Ne osallistuvat arakidonin aineenvaihduntaan. Siellä ne katalysoivat tromboksaanien ja prostaglandiinien tuotantoa. COX-entsyymeillä on avainrooli tulehduksen säätelyssä.
Syklooksigenaasi on ollut ihmisen tiedossa 1930-luvulta lähtien. Ensimmäinen puhdistettu syklooksidaasien tuotanto tapahtui 1970-luvulla lampaiden ja nautojen kudoshomogenaateista. Vuodesta 1972 lähtien spekuloitiin siitä, onko syklo-oksigenaasia enemmän kuin yksi. 1990-luvulla syklo-oksigenaasi-1: n ja syklo-oksigenaasi-2: n proteiinirakenteet voitiin sekvensoida. Nämä kaksi isoentsyymiä eroavat toisistaan geenilokuksensa suhteen. Lisäksi niiden rakenteet selkeytettiin, joita voitiin käyttää entsyymien vaikutukseen vaikuttavien lääkkeiden tuottamiseen.
Toiminto, vaikutukset ja tehtävät
Syklooksigenaasit jaetaan kahteen alalajiin. Nämä ovat syklo-oksigenaasi-1 (COX-1) ja syklo-oksigenaasi-2 (COX-2). Nämä ovat entsyymin kaksi eri muotoa. Heidän aminohappo on 68 prosenttia identtisiä. On myös todisteita siitä, että on olemassa toinen syklo-oksigenaasi, joka tunnetaan nimellä syklo-oksigenaasi-3.
COX-1: llä ja COX-2: lla on tärkeä rooli terapeuttisessa lääketieteessä. Syklooksigenaasi-1 on entsyymi, joka ekspressoituu konstitutiivisesti. Se myös syntetisoi prostaglandiineja suuressa määrin terveessä kehossa. Suurempia määriä COX-1: tä löytyy pääasiassa munuaisista ja vatsan seinämistä. COX-2: n ekspressio tapahtuu erityisesti kudoksissa, jotka ovat tulehtuneet tai vaurioituneet. Prostaglandiineja tuotetaan tässä. Ne joko ylläpitävät tulehdusta tai jopa tehostavat sitä.
Syklooksigenaasien tehtävänä on katalysoida arakidonihapon muuttumista prostaglandiini H2: ksi. Tämä koskee myös eikosapentaeenihappoa (EPA) ja dihomogammalinoleenihappoa (DGLA). Prosessi tapahtuu kahdessa vaiheessa, jotka tapahtuvat entsyymin reaktiokeskuksissa. Vaihe 1 suoritetaan katalyyttisessä keskuksessa. Se koostuu renkaan sulkeutumisesta hiiliatomien C8 ja C12 välillä. Lisäksi kaksi happiatomia insertoidaan kohdissa C9 ja C11. Sitten nämä muodostavat kovalenttisen sidoksen toistensa kanssa, minkä seurauksena peroksidisilta muodostuu prostaglandiiniin G2. Syntynyt prostglandiini-G2 voi diffundoida kanavasta.
Toinen vaihe suoritetaan katalysoimalla reaktiokeskus keskellä peroksidaasiaktiivisuutta. Prostaglandiini H2 luodaan prostaglandiini G2: sta. Tämä varmistaa muiden prostaglandiinien synteesin.
Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot
Syklooksigenaasit sijaitsevat endoplasmisen retikulumin sisäosassa, ydinkuoren sisäosassa ja Golgi-laitteessa. Prosessissa ne tarttuvat soluosastokalvojen sisäpintoihin. Niitä on myös eläinten soluissa. Sitä vastoin niitä ei esiinny hyönteisissä, kasveissa tai yksisoluisissa organismeissa. Ne sisältävät kuitenkin sukulaisia entsyymejä, kuten patogeenien indusoimia hapenaaseja.
COX-1: tä löytyy normaaleiden verisuonten endoteelisoluista, kun taas COX-2: ta löytyy tulehtuneiden kudosten proliferatiivisten verisuonten endoteelisoluista. Lisäksi COX-2 on usein läsnä tuumorisoluissa, joissa se lisääntyy. Lääkärit epäilevät, että entsyymi myötävaikuttaa kasvaimen kasvuun. Myös aivoissa COX-2 tuotetaan lisääntyneenä osana tulehdusta. Entsyymiä löytyy hypotalamuksen suonien endoteelisoluista. Kuumeen indusoiva PGE2 muodostuu. Toisinaan COX-2 syntyy myös hermosoluissa ja glia-soluissa.
Munuaisissa syklo-oksigenaasi-2 sisältyy pääasiassa makulan densaan. Tämä johtaa lisääntyneeseen prostatasykliinin tuotantoon, joka aloittaa reniini-entsyymin muodostumisen. COX-2: ta on aina läsnä selkäytimessä. Siellä sitä käytetään kipuärsykkeiden käsittelemiseen.
Sairaudet ja häiriöt
Syklooksigenaaseilla on tärkeä rooli sairauksissa, mikä pätee erityisesti syklo-oksigenaasi-2: een. Tulehduksellisten prosessien aikana COX-2 transkriboidaan voimakkaammin.
Ns. COX-2-estäjiä annetaan siihen liittyvien oireiden, kuten kipu ja kuume, hoitamiseksi. Nämä ovat tulehduskipulääkkeitä, jotka kuuluvat ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden (NSAID) ryhmään. Päinvastoin kuin klassiset antipyreetit, joilla on vaikutusta sekä COX-1: een että COX-2: een, COX-2: n estäjät keskittyvät syklo-oksigenaasi-2-salpaajaan.
Usein COX-2: ta löytyy pahanlaatuisista syöpäkasvaimista. Tuumorikudoksessa esiintyvät prostaglandiinit, kuten PGE2, vaikuttavat suoraan kasvainsoluihin ja kasvaimen stroomaan. Tästä syystä syöpätutkimus asettaa toiveita COX-2-estäjien myönteisestä vaikutuksesta, mikä pätee erityisesti maha-suolikanavan syöpään. Nämä lääkkeet hyökkäävät sekä kasvaimen muuttumattomaan stromaan että erittäin muuttuviin soluihin. Tämä vähentää vastustuskyvyn kehittymisen todennäköisyyttä.
Ei ole vielä ollut mahdollista selvittää, mitkä toiminnot syklo-oksigenaasi-2 pelaa aivosoluissa. Siksi kysymykseen siitä, onko COX-2-estäjien pitkäaikaisella käytöllä fysiologista vaikutusta aivoihin, ei vastattu. Lukuisat ärsykkeet aiheuttavat kuitenkin COX-2: n kehittymisen hermosoluissa, astrosyyteissä ja mikrogliassa. Näitä ovat epileptiset kohtaukset, tulehdukset, hypoksia ja toksiinit, joilla on herättävä vaikutus. Tämän prosessin vaikutukset ovat kuitenkin edelleen epäselviä. Lääkärit epäilevät myös syklo-oksigenaasien vaikutusta Alzheimerin taudin kehittymiseen.
Tärkeimmät käytetyt syklo-oksigenaasin estäjät ovat tulehduskipulääkkeitä, kipulääkkeitä, tulehduskipulääkkeitä ja kuumetta alentavia lääkkeitä. Nämä sisältävät a. Asetyylisalisyylihappo ja ibuprofeeni.
