Ciklooksigenāzes ir fermenti iesaistīts prostaglandīni. Tie savukārt izraisa iekaisums.
Kas ir ciklooksigenāzes?
Ciklooksigenāzes (COX) ir vienas no tām fermenti. Viņi piedalās arahidona metabolismā. Tur tie katalizē tromboksānu un prostaglandīni. COX fermenti ir centralizēti iesaistīti iekaisums. Ciklooksigenāze cilvēkiem ir pazīstama kopš 1930. gadiem. Pirmā attīrītā ciklooksidāžu ražošana notika 1970. gados no aitu un liellopu audu homogenātiem. Sākot ar 1972. gadu, sākās arī spekulācijas par to, vai ir vairāk nekā viena ciklooksigenāze. Deviņdesmitajos gados cikloksigenāzes-1990 un ciklooksigenāzes-1 olbaltumvielu struktūras varēja sekvencēt. Abi izoenzīmi savā starpā atšķiras gēns lokuss. Turklāt tika noskaidrotas to struktūras, kas ļāva ražot narkotikas kas ietekmē fermentus.
Funkcija, darbība un lomas
Ciklooksigenāzes ir sadalītas divos apakštipos. Tie ir ciklooksigenāze-1 (COX-1) un ciklooksigenāze-2 (COX-2). Šīs ir divas dažādas fermenta formas. Viņu aminoskābes ir 68 procenti identiski. Turklāt ir pierādījumi, ka pastāv vēl viena ciklooksigenāze, kas pazīstama kā ciklooksigenāze-3. COX-1 un COX-2 ir nozīmīga loma terapeitiskajā medicīnā. Ciklooksigenāze-1 ir enzīms, kas tiek konstitutīvi izteikts. Tas arī sintezē prostaglandīni lielākā mērā veselīgā ķermenī. Lielāks COX-1 daudzums galvenokārt atrodams nierēs un kuņģis sienas. COX-2 īpaši izpaužas audos, kas ir iekaisuši vai bojāti. Šeit tiek ražoti prostaglandīni. Šie vai nu uztur iekaisums vai pat to pastiprināt. Ciklooksigenāzes funkcija ir katalizēt arahidonskābes pārveidošanos par prostaglandīnu-H2. Tas attiecas arī uz eikozapentaēnskābe (EPA) un dihomogammalinolēnskābe (DGLA). Process notiek divos posmos, kas notiek fermenta reakcijas centros. 1. solis tiek veikts katalītiskajā centrā. Tas sastāv no gredzena aizdares starp ogleklis C8 un C12 atomi. Turklāt divu ievietošana skābeklis atomi notiek pie C9 un C11. Pēc tam tie veido kovalentu saiti savā starpā, kā rezultātā prostaglandīnā-G2 izveidojas peroksīda tilts. Izveidotais prostaglandīns-G2 var izkliedēties ārpus kanāla. Otrais solis notiek, katalizējot reakcijas centru ar peroksidāzes aktivitāti. Šajā procesā prostaglandīns-H2 veidojas no prostaglandīna-G2. Tas nodrošina turpmāko prostaglandīnu sintēzi.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Ciklooksigenāzes ir atrodamas endoplazmas tīkla iekšējā daļā, kodola apvalka iekšpusē un Golgi aparātā. Šajā procesā tie piestiprinās šūnu nodalījuma membrānu iekšējām pusēm. Tie atrodas arī dzīvnieku šūnās. Turpretī tie nav sastopami kukaiņos, augos vai vienšūnu organismos. Tomēr tajos ir atrodami saistīti fermenti, piemēram, patogēnu inducējamās oksigenāzes. COX-1 klātbūtne notiek normāla līmeņa endotēlija šūnās asinis kuģi, turpretī COX-2 ir atrodams iekaisušo audu proliferējošo asinsvadu endotēlija šūnās. Turklāt COX-2 bieži atrodas audzēja šūnās, kur tā vairojas. Ārstiem ir aizdomas, ka fermentam ir nozīme audzēja augšanā. COX-2 arvien vairāk tiek ražots arī smadzenes iekaisuma kontekstā. Ferments ir atrodams endotēlija šūnās hipotalāmu kuģi. Šajā procesā drudzisveidojas inducējošais PGE2. Dažreiz COX-2 veidojas arī neironos un glijas šūnās. Nierēs ciklooksigenāze-2 galvenokārt atrodas makulas denā. Tā rezultātā palielinās prostaciklīna ražošana, kas sāk fermenta veidošanos renīns. COX-2 vienmēr atrodas muguras smadzenes. Tur tas kalpo apstrādei sāpes stimuliem.
Slimības un traucējumi
Ciklooksigenāzēm ir nozīmīga loma slimību gadījumā, un tas jo īpaši attiecas uz ciklooksigenāzi-2. Tādējādi iekaisuma procesu laikā palielinās COX-2 transkripcija, un ar to saistīto simptomu ārstēšanai tiek ievadīti tā sauktie COX-2 inhibitori, piemēram, sāpes un drudzis.Šie ir pretiekaisuma līdzekļi narkotikas kas pieder nesteroīdo pretiekaisuma līdzekļu (NPL) grupai. Atšķirībā no klasiskās pretdrudža līdzekļi, kas ietekmē gan COX-1, gan COX-2, COX-2 inhibitori koncentrējas uz ciklooksigenāzes-2 bloķēšanu. COX-2 bieži tiek atklāts ļaundabīgā audzējā vēzis audzēji. Prostaglandīni, piemēram, PGE2, kas tiek ražoti audzēja audos, tieši ietekmē audzēja šūnas un audzēja stromu. Šī iemesla dēļ, vēzis pētījumi liek cerības uz COX-2 inhibitoru pozitīvo efektu. kas jo īpaši attiecas uz kuņģa-zarnu trakta vēzi. Šie narkotikas uzbrūk gan nemainīgajām stromām, gan ļoti mainīgajām audzēja šūnām. Tas samazina rezistences veidošanās varbūtību. Kādas funkcijas spēlē ciklooksigenāze-2 smadzenes šūnas vēl nav noskaidrotas. Tādēļ jautājums, vai ilgstošai COX-2 inhibitoru lietošanai ir fizioloģiska ietekme uz smadzenes arī palicis neatbildēts. Tomēr daudzi stimuli izraisa COX-2 veidošanos neironos, astrocītos un mikroglijās. Tie ietver epilepsijas lēkmes, iekaisumu, hipoksiju un toksīnus, kuriem ir ierosinoša iedarbība. Tomēr šī procesa sekas joprojām nav skaidras. Turklāt ārstiem ir aizdomas par ciklooksigenāžu ietekmi uz Alcheimera slimība. Ciklooksigenāzes inhibitori galvenokārt ir pretreimatisma līdzekļi, pretsāpju līdzekļi, pretiekaisuma līdzekļi un pretdrudža līdzekļi. Tie ietver: acetilsalicilskābe un ibuprofēns, Among others.
