• Monday July 6,2020

cicloossigenasi

Le cicloossigenasi sono enzimi coinvolti nella produzione di prostaglandine. Questi a loro volta causano infiammazione.

Cosa sono le cicloossigenasi?

Le cicloossigenasi (COX) sono tra gli enzimi. Sono coinvolti nel metabolismo arachidonico. Lì catalizzano la produzione di trombossani e prostaglandine. Gli enzimi COX sono fondamentali per la regolazione dell'infiammazione.

L'essere umano è noto cicloossigenasi dagli anni '30. La prima produzione purificata di cicloossidasi avvenne negli anni '70 da omogenati di tessuti di pecore e bovini. Dal 1972, iniziarono anche le speculazioni sull'esistenza di più di una cicloossigenasi. Negli anni '90, le strutture proteiche della cicloossigenasi-1 e della cicloossigenasi-2 potevano essere sequenziate. I due isoenzimi differiscono l'uno dall'altro per il loro locus genico. Inoltre, le loro strutture sono state chiarite, il che potrebbe produrre farmaci che influenzano gli enzimi.

Funzione, effetto e compiti

Le cicloossigenasi sono divise in due sottotipi. Questi sono cicloossigenasi-1 (COX-1) e cicloossigenasi-2 (COX-2). Queste sono due diverse forme dell'enzima. Il loro amminoacido è identico al 68 percento. Inoltre, ci sono prove che esiste un'altra cicloossigenasi chiamata cicloossigenasi-3.

COX-1 e COX-2 svolgono un ruolo importante nella medicina terapeutica. La cicloossigenasi-1 è un enzima che viene espresso in modo costitutivo. Anche all'interno di un corpo sano, sintetizza le prostaglandine su una scala più ampia. Livelli più elevati di COX-1 si trovano principalmente nei reni e nella parete dello stomaco. L'espressione di COX-2 si manifesta in particolare nei tessuti infiammati o danneggiati. Lì vengono prodotte le prostaglandine. Questi mantengono l'infiammazione o addirittura la intensificano.

Le cicloossigenasi hanno la funzione di catalizzare la conversione dell'acido arachidonico in prostaglandina H2. Questo vale anche per l'acido eicosapentaenoico (EPA) e l'acido diomomammammalinolenico (DGLA). Il processo si svolge in due fasi, che si svolgono nei centri di reazione dell'enzima. Il passaggio 1 viene eseguito nel centro catalitico. Consiste in una chiusura ad anello tra gli atomi di carbonio C8 e C12. Inoltre, arriva a C9 e C11 per inserire due atomi di ossigeno. Questi entrano quindi in un legame covalente tra loro, formando un ponte di perossido nella prostaglandina G2. La Prostglandin G2 che si è formata può diffondersi fuori dal canale.

La seconda fase avviene mediante catalisi del centro di reazione con attività perossidasi. La prostaglandina-G2 dà origine alla prostaglandina-H2. Ciò prevede la sintesi di altre prostaglandine.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Le cicloossigenasi si trovano nella parte interna del reticolo endoplasmatico, all'interno dell'involucro nucleare e nell'apparato del Golgi. Aderiscono ai lati interni delle membrane del compartimento cellulare. Sono presenti anche nelle cellule degli animali. Al contrario, non si verificano in insetti, piante o organismi unicellulari. Tuttavia, questi contengono enzimi correlati come le ossigenasi inducibili dai patogeni.

La presenza di COX-1 si verifica nelle cellule endoteliali dei normali vasi sanguigni, mentre la COX-2 si trova nelle cellule endoteliali dei vasi sanguigni proliferanti dei tessuti infiammati. Inoltre, la COX-2 è spesso presente nelle cellule tumorali in cui prolifera. I medici suggeriscono che l'enzima è coinvolto nella crescita di un tumore. Anche la COX-2 viene prodotta sempre più nel cervello come parte dell'infiammazione. L'enzima si trova nelle cellule endoteliali dei vasi ipotalamici. Ciò costituisce la PGE2 che induce la febbre. Occasionalmente, la COX-2 viene prodotta anche nelle cellule nervose e nelle cellule gliali.

All'interno dei reni, la cicloossigenasi-2 è principalmente presente nella macula densa. Ciò si traduce in un aumento della produzione di prostaciclina, che inizia la produzione dell'enzima renina. C'è sempre COX-2 nel midollo spinale. Qui serve per elaborare gli stimoli del dolore.

Malattie e disturbi

Le cicloossigenasi svolgono un ruolo importante nelle malattie, il che è particolarmente vero per la cicloossigenasi-2. Pertanto, nel contesto dei processi infiammatori, vi è una maggiore trascrizione di COX-2.

Per trattare i sintomi ad esso associati, come dolore e febbre, vengono somministrati i cosiddetti inibitori della COX-2. Questi sono farmaci antinfiammatori che appartengono al gruppo di farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS). A differenza dei classici antipiretici, che colpiscono sia la COX-1 che la COX-2, gli inibitori della COX-2 si concentrano sul blocco della cicloossigenasi-2.

Spesso, la COX-2 viene rilevata nei tumori cancerosi maligni. Le prostaglandine come la PGE2, che si presentano nel tessuto tumorale, influenzano direttamente le cellule tumorali e lo stroma tumorale. Per questo motivo, la ricerca sul cancro spera in un effetto positivo degli inibitori della COX-2. Questo è particolarmente vero per i tumori del tratto gastrointestinale. Questi farmaci attaccano sia lo stroma invariabile che le cellule altamente variabili del tumore. Ciò riduce la probabilità di formazione di resistenza.

Quali funzioni svolge la cicloossigenasi-2 nelle cellule cerebrali non è stato ancora chiarito. Pertanto, la domanda è rimasta senza risposta se l'uso prolungato di inibitori della COX-2 ha un effetto fisiologico sul cervello. Numerosi stimoli, tuttavia, causano la formazione di COX-2 nelle cellule nervose, negli astrociti e nella microglia. Questi includono convulsioni epilettiche, infiammazione, ipossia e tossine che hanno un effetto eccitatorio. Gli effetti di questo processo non sono ancora chiari. Inoltre, i medici sospettano un'influenza delle cicloossigenasi sullo sviluppo della malattia di Alzheimer.

Gli inibitori della cicloossigenasi utilizzati sono principalmente antireumatici, analgesici, antiflogistici e antipiretici. Questi includono acido acetilsalicilico e ibuprofene.


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