انزيمات الأكسدة الحلقية

في انزيمات الأكسدة الحلقية هم إنزيمات تشارك في تكوين البروستاجلاندين. هذه بدورها تسبب الالتهاب.

ما هي انزيمات الأكسدة الحلقية؟

إنزيمات الأكسدة الحلقية (كوكس) عبارة عن إنزيمات. يشاركون في استقلاب الأراكيدون. هناك يحفزون إنتاج الثرموبوكسانات والبروستاجلاندين. تلعب إنزيمات COX دورًا رئيسيًا في تنظيم الالتهاب.

إن انزيمات الأكسدة الحلقية معروفة للإنسان منذ الثلاثينيات. حدث أول إنتاج مُنقى للأكسدة الحلقية في السبعينيات من متجانسات الأنسجة من الأغنام والماشية. من عام 1972 فصاعدًا ، بدأت التكهنات حول ما إذا كان هناك أكثر من انزيمات الأكسدة الحلقية. في التسعينيات من القرن الماضي ، يمكن ترتيب تسلسل هياكل البروتين في إنزيمات الأكسدة الحلقية -1 و انزيمات الأكسدة الحلقية -2. يختلف الإنزيمان المتماثلان عن بعضهما البعض في موضع الجينات. بالإضافة إلى ذلك ، تم توضيح هياكلها ، والتي يمكن استخدامها لإنتاج الأدوية التي تؤثر على الإنزيمات.

الوظيفة والتأثير والمهام

تنقسم انزيمات الأكسدة الحلقية إلى نوعين فرعيين. هذه هي انزيمات الأكسدة الحلقية -1 (كوكس -1) وانزيمات الأكسدة الحلقية -2 (كوكس -2). هذان شكلان مختلفان من الإنزيم. الأحماض الأمينية لديهم 68 في المئة متطابقة. هناك أيضًا دليل على وجود انزيمات الأكسدة الحلقية أخرى ، والمعروفة باسم انزيمات الأكسدة الحلقية -3.

يلعب COX-1 و COX-2 دورًا مهمًا في الطب العلاجي. إنزيمات الأكسدة الحلقية -1 هي إنزيم يتم التعبير عنه بشكل أساسي. كما أنه يصنع البروستاجلاندين إلى حد كبير داخل الجسم السليم. تم العثور على كميات أكبر من COX-1 بشكل أساسي في الكلى وجدار المعدة. يحدث التعبير عن COX-2 بشكل خاص في الأنسجة الملتهبة أو التالفة. هذا هو المكان الذي يتم فيه إنتاج البروستاجلاندين. هذه إما تحافظ على الالتهاب أو تزيد من شدته.

وظيفة انزيمات الأكسدة الحلقية هي تحفيز تحويل حمض الأراكيدونيك إلى البروستاجلاندين H2. ينطبق هذا أيضًا على حمض إيكوسابنتاينويك (EPA) وحمض ديهوموغامينالينولينك (DGLA). تتم العملية على خطوتين ، والتي تحدث في مراكز تفاعل الإنزيم. تتم الخطوة 1 في المركز الحفاز. يتكون من حلقة إغلاق بين ذرات الكربون C8 و C12. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إدخال ذرتين من الأكسجين في C9 و C11. ثم يدخل هؤلاء في رابطة تساهمية مع بعضهم البعض ، ونتيجة لذلك يتشكل جسر بيروكسيد في البروستاغلاندين G2. يمكن أن ينتشر البروستجلاندين- G2 الذي نشأ خارج القناة.

تتم الخطوة الثانية من خلال تحفيز مركز التفاعل مع نشاط البيروكسيداز. يتكون البروستاغلاندين H2 من البروستاغلاندين G2. هذا يضمن تخليق المزيد من البروستاجلاندين.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

توجد انزيمات الأكسدة الحلقية في القسم الداخلي من الشبكة الإندوبلازمية ، داخل الغلاف النووي وفي جهاز جولجي. في هذه العملية ، يلتصقون بالجوانب الداخلية لأغشية حجرة الخلية. كما أنها موجودة في خلايا الحيوانات. في المقابل ، لا تحدث في الحشرات أو النباتات أو الكائنات أحادية الخلية. ومع ذلك ، فهي تحتوي على إنزيمات ذات صلة مثل إنزيمات الأكسجين المحفزة لمسببات الأمراض.

يوجد COX-1 في الخلايا البطانية للأوعية الدموية الطبيعية ، بينما يوجد COX-2 في الخلايا البطانية لتكاثر الأوعية الدموية للأنسجة الملتهبة. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يوجد COX-2 في الخلايا السرطانية حيث يتكاثر. يشتبه الأطباء في أن الإنزيم يساهم في نمو الورم. في الدماغ أيضًا ، يتم إنتاج COX-2 إلى حد متزايد كجزء من الالتهاب. تم العثور على الإنزيم في الخلايا البطانية للأوعية تحت المهاد. يتم تشكيل PGE2 المحفز للحمى. من حين لآخر ، ينشأ COX-2 أيضًا في الخلايا العصبية والخلايا الدبقية.

داخل الكلى ، يوجد انزيمات الأكسدة الحلقية -2 بشكل أساسي في البقعة الكثيفة. يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج البروستاسكلين الذي يبدأ في تكوين إنزيم الرينين. يوجد COX-2 دائمًا في الحبل الشوكي. هناك يتم استخدامه لمعالجة منبهات الألم.

الأمراض والاضطرابات

تلعب إنزيمات الأكسدة الحلقية دورًا مهمًا في الأمراض ، وهذا ينطبق بشكل خاص على انزيمات الأكسدة الحلقية -2. في سياق العمليات الالتهابية ، يتم نسخ COX-2 بشكل مكثف.

يتم إعطاء ما يسمى بمثبطات COX-2 لعلاج الأعراض المرتبطة به ، مثل الألم والحمى. هذه هي الأدوية المضادة للالتهابات التي تنتمي إلى مجموعة العقاقير غير الستيرويدية المضادة للالتهابات (المسكنات). على عكس خافضات الحرارة الكلاسيكية ، التي لها تأثير على كل من COX-1 و COX-2 ، تركز مثبطات COX-2 على منع انزيمات الأكسدة الحلقية -2.

في كثير من الأحيان ، يوجد COX-2 في أورام السرطان الخبيثة. تؤثر البروستاجلاندينات مثل PGE2 ، التي تنشأ في أنسجة الورم ، بشكل مباشر على خلايا الورم وسدى الورم. لهذا السبب ، تعلق أبحاث السرطان الآمال على التأثير الإيجابي لمثبطات COX-2 ، وهذا ينطبق بشكل خاص على سرطانات الجهاز الهضمي. تهاجم هذه الأدوية كلاً من السدى الثابت وخلايا الورم شديدة التغير. هذا يقلل من احتمالية تطوير المقاومة.

لم يكن من الممكن حتى الآن توضيح الوظائف التي يلعبها انزيمات الأكسدة الحلقية -2 في خلايا الدماغ. هذا هو السبب في أن السؤال عما إذا كان الاستخدام المطول لمثبطات COX-2 له تأثير فسيولوجي على الدماغ ظل بلا إجابة. ومع ذلك ، تتسبب العديد من المحفزات في تطور COX-2 في الخلايا العصبية والخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة. وتشمل هذه نوبات الصرع والالتهاب ونقص الأكسجة والسموم التي لها تأثير مثير. ومع ذلك ، لا تزال آثار هذه العملية غير واضحة. يشتبه الأطباء أيضًا في تأثير انزيمات الأكسدة الحلقية على تطور مرض الزهايمر.

مثبطات انزيمات الأكسدة الحلقية الرئيسية المستخدمة هي الأدوية المضادة للالتهابات والمسكنات والأدوية المضادة للالتهابات وخافضات الحرارة. وتشمل هذه أ. حمض أسيتيل الساليسيليك والأيبوبروفين.