Cyklooxygenázy jsou enzymy podílí se na výrobě prostaglandiny. Ty zase způsobují zánět.
Co jsou cyklooxygenázy?
Cyklooxygenázy (COX) patří mezi enzymy. Podílejí se na metabolismu arachidonu. Tam katalyzují produkci tromboxanů a prostaglandiny. COX enzymy jsou centrálně zapojeni do regulace zánět. Cyklooxygenáza je známa lidem od 1930. let 1970. století. K první purifikované produkci cyklooxidáz došlo v 1972. letech z homogenátů tkáně ovcí a skotu. Od roku 1990 se také začalo spekulovat o tom, zda existuje více než jedna cyklooxygenáza. V 1. letech bylo možné sekvenovat proteinové struktury cyklooxygenázy-2 a cyklooxygenázy-XNUMX. Tyto dva izoenzymy se od sebe liší svými gen místo. Kromě toho byly objasněny jejich struktury, což umožnilo výrobu drogy které ovlivňují enzymy.
Funkce, akce a role
Cyklooxygenázy se dělí na dva podtypy. Jedná se o cyklooxygenázu-1 (COX-1) a cyklooxygenázu-2 (COX-2). Jedná se o dvě různé formy enzymu. Jejich aminokyseliny jsou 68 procent identické. Dále existují důkazy o tom, že existuje další cyklooxygenáza, známá jako cyklooxygenáza-3. COX-1 a COX-2 hrají v terapeutické medicíně důležitou roli. Cyklooxygenáza-1 je enzym, který je konstitutivně exprimován. Také syntetizuje prostaglandiny ve větší míře ve zdravém těle. Větší množství COX-1 se primárně nachází v ledvinách a žaludek zeď. COX-2 je exprimován zejména ve tkáních, které jsou zanícené nebo poškozené. To je místo, kde se produkují prostaglandiny. Ty buď udržují zánět nebo dokonce zesílit. Cyklooxygenázy mají funkci katalyzování přeměny kyseliny arachidonové na prostaglandin-H2. To platí také pro kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dihomogammalinolenová (DGLA). Proces probíhá ve dvou krocích, které probíhají v reakčních centrech enzymu. Krok 1 se provádí v katalytickém centru. Skládá se z kruhového uzávěru mezi uhlík atomy C8 a C12. Kromě toho vložení dvou kyslík atomy se vyskytují na C9 a C11. Ty pak navzájem vytvářejí kovalentní vazbu, což vede k tvorbě peroxidového můstku v prostaglandinu-G2. Vytvořený prostaglandin-G2 může difundovat ven z kanálu. Druhý krok probíhá katalyzováním reakčního centra aktivitou peroxidázy. V tomto procesu se prostaglandin-H2 tvoří z prostaglandinu-G2. To zajišťuje syntézu dalších prostaglandinů.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Cyklooxygenázy se nacházejí ve vnitřní části endoplazmatického retikula, uvnitř jaderného obalu a v Golgiho aparátu. V tomto procesu se připojují k vnitřním stranám membrán buněčného kompartmentu. Jsou také přítomny v buňkách zvířat. Naproti tomu se nenacházejí v hmyzu, rostlinách nebo jednobuněčných organismech. V nich se však nacházejí příbuzné enzymy, jako jsou kyslíkem indukované patogeny. Přítomnost COX-1 se vyskytuje v normálních endotelových buňkách krev plavidlazatímco COX-2 se nachází v endotelových buňkách proliferujících krevních cév zanícených tkání. Kromě toho je COX-2 často přítomen v nádorových buňkách, kde se množí. Lékaři mají podezření, že enzym hraje roli v růstu nádoru. COX-2 se také ve zvýšené míře vyrábí v EU mozek v souvislosti se zánětem. Enzym se nachází v endotelových buňkách Hypotalamus plavidla. V tomto procesu horečka-vytváří se indukující PGE2. Někdy se COX-2 tvoří také v neuronech a gliových buňkách. V ledvinách se cyklooxygenáza-2 nachází primárně v makula densa. To má za následek zvýšenou produkci prostacyklinu, který zahajuje tvorbu enzymu renin. COX-2 je vždy přítomen v mícha. Tam to slouží ke zpracování bolest podněty.
Nemoci a poruchy
Cyklooxygenázy hrají při onemocnění významnou roli, a to platí zejména pro cyklooxygenázu-2. Během zánětlivých procesů tedy dochází ke zvýšené transkripci COX-2 a k léčbě souvisejících příznaků, jako je např. bolest a horečka.Jsou protizánětlivé drogy které patří do skupiny nesteroidních protizánětlivých léků (NSAID). Na rozdíl od klasických antipyretika, které ovlivňují COX-1 i COX-2, se inhibitory COX-2 zaměřují na blokování cyklooxygenázy-2. COX-2 je často detekován u maligních rakovina nádory. Prostaglandiny, jako je PGE2, které se produkují v nádorové tkáni, přímo ovlivňují nádorové buňky a nádorové stroma. Z tohoto důvodu, rakovina výzkum zvyšuje naděje na pozitivní účinek inhibitorů COX-2. což platí zejména pro rakoviny gastrointestinálního traktu. Tyto drogy napadají jak neměnný stroma, tak vysoce variabilní buňky nádoru. To snižuje pravděpodobnost vzniku rezistence. Jaké funkce hraje cyklooxygenáza-2 mozek buňky dosud nebyly objasněny. Proto otázka, zda má dlouhodobé užívání inhibitorů COX-2 fyziologický účinek na mozek také zůstala nezodpovězena. Četné podněty však vyvolávají tvorbu COX-2 v neuronech, astrocytech a mikrogliích. Patří mezi ně epileptické záchvaty, záněty, hypoxie a toxiny, které mají excitační účinek. Účinky tohoto procesu jsou však stále nejasné. Lékaři dále mají podezření na vliv cyklooxygenáz na vývoj Alzheimerova choroba choroba. Inhibitory cyklooxygenázy jsou především antirevmatika, analgetika, antiflogistika a antipyretika. Tyto zahrnují kyselina acetylsalicylová a ibuprofen, mezi ostatními.
