циклооксигеназы

В циклооксигеназы это ферменты, которые участвуют в образовании простагландинов. Это, в свою очередь, вызывает воспаление.

Что такое циклооксигеназы?

Циклооксигеназы (COX) являются ферментами. Они участвуют в метаболизме арахидона. Там они катализируют производство тромбоксанов и простагландинов. Ферменты ЦОГ играют ключевую роль в регулировании воспаления.

Циклооксигеназа известна человеку с 1930-х годов. Первое очищенное производство циклооксидаз произошло в 1970-х годах из гомогенатов тканей овец и крупного рогатого скота. Начиная с 1972 года, возникли предположения о том, существует ли более одной циклооксигеназы. В 1990-х годах белковые структуры циклооксигеназы-1 и циклооксигеназы-2 можно было секвенировать. Два изофермента отличаются друг от друга локусом генов. Кроме того, были уточнены их структуры, которые можно было использовать для производства лекарств, влияющих на ферменты.

Функция, эффект и задачи

Циклооксигеназы делятся на два подвида. Это циклооксигеназа-1 (ЦОГ-1) и циклооксигеназа-2 (ЦОГ-2). Это две разные формы фермента. Их аминокислота идентична на 68 процентов. Есть также свидетельства существования другой циклооксигеназы, известной как циклооксигеназа-3.

ЦОГ-1 и ЦОГ-2 играют важную роль в терапевтической медицине. Циклооксигеназа-1 - это конститутивно экспрессируемый фермент. Он также в большей степени синтезирует простагландины в здоровом организме. Большие количества ЦОГ-1 обнаруживаются в основном в почках и стенке желудка. Экспрессия ЦОГ-2 происходит, в частности, в воспаленных или поврежденных тканях. Здесь производятся простагландины. Они либо поддерживают воспаление, либо даже усиливают его.

Функция циклооксигеназ - катализировать превращение арахидоновой кислоты в простагландин Н2. Это также относится к эйкозапентаеновой кислоте (EPA) и дигомогаммалиноленовой кислоте (DGLA). Процесс проходит в два этапа, которые происходят в реакционных центрах фермента. Шаг 1 выполняется в каталитическом центре. Он состоит из замыкания кольца между атомами углерода C8 и C12. Кроме того, два атома кислорода вставлены в C9 и C11. Затем они образуют ковалентную связь друг с другом, в результате чего в простагландине G2 образуется перекисный мостик. Возникший простгландин-G2 может диффундировать из канала.

Второй этап происходит через катализ реакционного центра пероксидазной активностью. Простагландин H2 образуется из простагландина G2. Это обеспечивает синтез дополнительных простагландинов.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Циклооксигеназы расположены во внутренней части эндоплазматического ретикулума, внутри ядерной оболочки и в аппарате Гольджи. В процессе они прилипают к внутренним сторонам мембран клеточного отсека. Также они присутствуют в клетках животных. Напротив, они не встречаются у насекомых, растений или одноклеточных организмов. Однако они содержат родственные ферменты, такие как индуцируемые патогенами оксигеназы.

ЦОГ-1 обнаружен в эндотелиальных клетках нормальных кровеносных сосудов, а ЦОГ-2 обнаружен в эндотелиальных клетках пролиферирующих кровеносных сосудов воспаленных тканей. Кроме того, ЦОГ-2 часто присутствует в опухолевых клетках, где он размножается. Врачи подозревают, что фермент способствует росту опухоли. В головном мозге ЦОГ-2 также в большей степени продуцируется как часть воспаления. Фермент обнаружен в эндотелиальных клетках сосудов гипоталамуса. Образуется вызывающий лихорадку PGE2. Иногда ЦОГ-2 также возникает в нервных клетках и глиальных клетках.

В почках циклооксигеназа-2 в основном содержится в плотном пятне. Это приводит к увеличению выработки простациклина, который запускает образование фермента ренина. ЦОГ-2 всегда присутствует в спинном мозге. Там он используется для обработки болевых раздражителей.

Заболевания и расстройства

Циклооксигеназы играют важную роль в заболеваниях, что особенно верно для циклооксигеназы-2. При воспалительных процессах ЦОГ-2 транскрибируется более интенсивно.

Так называемые ингибиторы ЦОГ-2 вводятся для лечения связанных с ним симптомов, таких как боль и жар. Это противовоспалительные препараты, которые относятся к группе нестероидных противовоспалительных средств (НПВП). В отличие от классических жаропонижающих средств, которые действуют как на ЦОГ-1, так и на ЦОГ-2, ингибиторы ЦОГ-2 сосредоточены на блокаде циклооксигеназы-2.

Часто ЦОГ-2 обнаруживается в злокачественных раковых опухолях. Простагландины, такие как PGE2, которые возникают в опухолевой ткани, напрямую влияют на опухолевые клетки и строму опухоли. По этой причине исследования рака возлагают надежды на положительный эффект ингибиторов ЦОГ-2, что особенно верно в отношении рака желудочно-кишечного тракта. Эти препараты атакуют как неизменную строму, так и очень вариабельные клетки опухоли. Это снижает вероятность развития сопротивления.

Пока не удалось выяснить, какие функции циклооксигеназа-2 выполняет в клетках мозга. Поэтому вопрос о том, оказывает ли длительное применение ингибиторов ЦОГ-2 физиологическое действие на мозг, остался без ответа. Однако многочисленные стимулы вызывают развитие ЦОГ-2 в нервных клетках, астроцитах и ​​микроглии. К ним относятся эпилептические припадки, воспаление, гипоксия и токсины, оказывающие возбуждающее действие. Однако последствия этого процесса до сих пор неясны. Врачи также подозревают влияние циклооксигеназ на развитие болезни Альцгеймера.

Основные используемые ингибиторы циклооксигеназы - это противовоспалительные препараты, анальгетики, противовоспалительные препараты и жаропонижающие средства. Это включает а. Ацетилсалициловая кислота и ибупрофен.