Ciclooxigenases

Em Ciclooxigenases são enzimas envolvidas na formação das prostaglandinas. Estes, por sua vez, causam inflamação.

O que são ciclooxigenases?

As ciclooxigenases (COX) são enzimas. Eles estão envolvidos no metabolismo da araquidona. Lá, eles catalisam a produção de tromboxanos e prostaglandinas. As enzimas COX desempenham um papel fundamental na regulação da inflamação.

A ciclooxigenase é conhecida pelo homem desde a década de 1930. A primeira produção purificada de ciclooxidases ocorreu na década de 1970 a partir de homogenatos de tecidos de ovelhas e bovinos. A partir de 1972, começaram as especulações sobre a existência de mais de uma ciclooxigenase. Na década de 1990, as estruturas proteicas da ciclooxigenase-1 e da ciclooxigenase-2 puderam ser sequenciadas. As duas isoenzimas diferem uma da outra em seu locus gênico. Além disso, foram esclarecidas suas estruturas, que poderiam ser utilizadas para a produção de drogas que afetam as enzimas.

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Função, efeito e tarefas

As ciclooxigenases são divididas em duas subespécies. Estas são ciclooxigenase-1 (COX-1) e ciclooxigenase-2 (COX-2). Essas são duas formas diferentes da enzima. Seu aminoácido é 68% idêntico. Também há evidências de que existe outra ciclooxigenase, conhecida como ciclooxigenase-3.

COX-1 e COX-2 desempenham um papel importante na medicina terapêutica. A ciclooxigenase-1 é uma enzima expressa constitutivamente. Ele também sintetiza prostaglandinas em maior extensão dentro de um corpo saudável. Quantidades maiores de COX-1 são encontradas principalmente nos rins e na parede do estômago. A expressão de COX-2 ocorre particularmente em tecidos inflamados ou danificados. É aqui que as prostaglandinas são produzidas. Eles mantêm a inflamação ou até a intensificam.

A função das ciclooxigenases é catalisar a conversão do ácido araquidônico em prostaglandina H2. Isso também se aplica ao ácido eicosapentaenóico (EPA) e ao ácido dihomogammalinolênico (DGLA). O processo ocorre em duas etapas, que ocorrem nos centros de reação da enzima. A etapa 1 é realizada no centro catalítico. Consiste em um fechamento em anel entre os átomos de carbono C8 e C12. Além disso, dois átomos de oxigênio são inseridos em C9 e C11. Estes, então, estabelecem uma ligação covalente entre si, como resultado da qual uma ponte de peróxido é formada na prostaglandina G2. A prostglandina-G2 que surgiu pode se difundir para fora do canal.

A segunda etapa ocorre por meio da catálise do centro de reação com atividade da peroxidase. A prostaglandina H2 é produzida a partir da prostaglandina G2. Isso garante a síntese de outras prostaglandinas.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

As ciclooxigenases estão localizadas na seção interna do retículo endoplasmático, no interior do envelope nuclear e no aparelho de Golgi. No processo, eles aderem aos lados internos das membranas do compartimento celular. Eles também estão presentes nas células dos animais. Em contraste, eles não ocorrem em insetos, plantas ou organismos unicelulares. No entanto, eles contêm enzimas relacionadas, como oxigenases induzidas por patógenos.

A COX-1 é encontrada nas células endoteliais de vasos sanguíneos normais, enquanto a COX-2 é encontrada nas células endoteliais de vasos sanguíneos em proliferação de tecidos inflamados. Além disso, a COX-2 está frequentemente presente em células tumorais, onde está se proliferando. Os médicos suspeitam que a enzima contribui para o crescimento de um tumor. Também no cérebro, a COX-2 é produzida em maior extensão como parte da inflamação. A enzima é encontrada nas células endoteliais dos vasos hipotalâmicos. O PGE2 indutor de febre é formado. Ocasionalmente, a COX-2 também surge nas células nervosas e células gliais.

Nos rins, a ciclooxigenase-2 está contida principalmente na mácula densa. Isso leva a um aumento da produção de prostaciclina, que inicia a formação da enzima renina. A COX-2 está sempre presente na medula espinhal. Lá ele é usado para processar estímulos de dor.

Doenças e distúrbios

As ciclooxigenases desempenham um papel importante nas doenças, o que é especialmente verdadeiro para a ciclooxigenase-2. No curso dos processos inflamatórios, a COX-2 é transcrita com mais intensidade.

Os chamados inibidores da COX-2 são administrados para tratar os sintomas relacionados a ela, como dor e febre. São antiinflamatórios que pertencem ao grupo dos antiinflamatórios não esteroidais (AINEs). Em contraste com os antipiréticos clássicos, que têm efeito sobre a COX-1 e a COX-2, os inibidores da COX-2 se concentram no bloqueio da ciclooxigenase-2.

Freqüentemente, a COX-2 é encontrada em tumores cancerígenos malignos. As prostaglandinas, como a PGE2, que surgem no tecido tumoral, influenciam diretamente as células tumorais e o estroma tumoral. Por esta razão, a pesquisa do câncer está depositando esperanças em um efeito positivo dos inibidores da COX-2, o que é especialmente verdadeiro para o câncer do trato gastrointestinal. Essas drogas atacam tanto o estroma invariável quanto as células altamente variáveis ​​do tumor. Isso reduz a probabilidade de desenvolver resistência.

Ainda não foi possível esclarecer quais funções a ciclooxigenase-2 desempenha nas células cerebrais. É por isso que a questão de saber se o uso prolongado de inibidores da COX-2 tem um efeito fisiológico no cérebro permaneceu sem resposta. No entanto, numerosos estímulos fazem com que a COX-2 se desenvolva nas células nervosas, astrócitos e microglia. Isso inclui ataques epilépticos, inflamação, hipóxia e toxinas que têm efeito excitatório. No entanto, os efeitos desse processo ainda não são claros. Os médicos também suspeitam da influência das ciclooxigenases no desenvolvimento da doença de Alzheimer.

Os principais inibidores da ciclooxigenase utilizados são os antiinflamatórios, analgésicos, antiinflamatórios e antipiréticos. Esses incluem uma. Ácido acetilsalicílico e ibuprofeno.