Ciclooxigenasas

A Ciclooxigenasas son enzimas que intervienen en la formación de prostaglandinas. Estos a su vez provocan inflamación.

¿Qué son las ciclooxigenasas?

Las ciclooxigenasas (TIMONEL) son enzimas. Están involucrados en el metabolismo del araquidón. Allí catalizan la producción de tromboxanos y prostaglandinas. Las enzimas COX juegan un papel clave en la regulación de la inflamación.

La ciclooxigenasa es conocida por el hombre desde la década de 1930. La primera producción purificada de ciclooxidasas tuvo lugar en la década de 1970 a partir de homogeneizados de tejidos de ganado ovino y bovino. A partir de 1972, se empezó a especular sobre si existía más de una ciclooxigenasa. En la década de 1990, las estructuras proteicas de ciclooxigenasa-1 y ciclooxigenasa-2 pudieron secuenciarse. Las dos isoenzimas se diferencian entre sí en su locus genético. Además, se aclararon sus estructuras, que podrían utilizarse para producir fármacos que afecten a las enzimas.

Función, efecto y tareas

Las ciclooxigenasas se dividen en dos subespecies. Estos son ciclooxigenasa-1 (COX-1) y ciclooxigenasa-2 (COX-2). Estas son dos formas diferentes de enzima. Su aminoácido es 68 por ciento idéntico. También hay evidencia de que existe otra ciclooxigenasa, conocida como ciclooxigenasa-3.

COX-1 y COX-2 juegan un papel importante en la medicina terapéutica. La ciclooxigenasa-1 es una enzima que se expresa constitutivamente. También sintetiza prostaglandinas en mayor medida dentro de un cuerpo sano. Cantidades mayores de COX-1 se encuentran principalmente en los riñones y la pared del estómago. La expresión de COX-2 ocurre particularmente en tejidos que están inflamados o dañados. Aquí es donde se producen las prostaglandinas. Estos mantienen la inflamación o incluso la intensifican.

La función de las ciclooxigenasas es catalizar la conversión del ácido araquidónico en prostaglandina H2. Esto también se aplica al ácido eicosapentaenoico (EPA) y al ácido dihomogammalinolenic (DGLA). El proceso tiene lugar en dos pasos, que tienen lugar en los centros de reacción de la enzima. El paso 1 se realiza en el centro catalítico. Consiste en un cierre de anillo entre los átomos de carbono C8 y C12. Además, se insertan dos átomos de oxígeno en C9 y C11. Estos luego entran en un enlace covalente entre sí, como resultado de lo cual se forma un puente de peróxido en la prostaglandina G2. La prostglandina-G2 que ha surgido puede difundirse fuera del canal.

El segundo paso se lleva a cabo mediante la catálisis del centro de reacción con actividad peroxidasa. La prostaglandina H2 se crea a partir de la prostaglandina G2. Esto asegura la síntesis de prostaglandinas adicionales.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

Las ciclooxigenasas se localizan en la sección interna del retículo endoplásmico, en el interior de la envoltura nuclear y en el aparato de Golgi. En el proceso, se adhieren a los lados internos de las membranas del compartimento celular. También están presentes en las células de los animales. Por el contrario, no se encuentran en insectos, plantas u organismos unicelulares. Sin embargo, contienen enzimas relacionadas como las oxigenasas inducibles por patógenos.

La COX-1 se encuentra en las células endoteliales de los vasos sanguíneos normales, mientras que la COX-2 se encuentra en las células endoteliales de los vasos sanguíneos en proliferación de los tejidos inflamados. Además, la COX-2 suele estar presente en las células tumorales en las que prolifera. Los médicos sospechan que la enzima contribuye al crecimiento de un tumor. También en el cerebro, la COX-2 se produce en mayor medida como parte de la inflamación. La enzima se encuentra en las células endoteliales de los vasos hipotalámicos. Se forma la PGE2 que induce fiebre. Ocasionalmente, la COX-2 también surge en células nerviosas y células gliales.

Dentro de los riñones, la ciclooxigenasa-2 está contenida principalmente en la mácula densa. Esto conduce a una mayor producción de prostaciclina, que inicia la formación de la enzima renina. La COX-2 siempre está presente en la médula espinal. Allí se utiliza para procesar los estímulos de dolor.

Enfermedades y trastornos

Las ciclooxigenasas juegan un papel importante en las enfermedades, lo que es especialmente cierto para la ciclooxigenasa-2. En el curso de los procesos inflamatorios, la COX-2 se transcribe con mayor intensidad.

Los llamados inhibidores de la COX-2 se administran para tratar los síntomas que se relacionan con ella, como el dolor y la fiebre. Se trata de fármacos antiinflamatorios que pertenecen al grupo de los antiinflamatorios no esteroideos (AINE). A diferencia de los antipiréticos clásicos, que tienen un efecto sobre la COX-1 y la COX-2, los inhibidores de la COX-2 se concentran en un bloqueo de la ciclooxigenasa-2.

A menudo, la COX-2 se encuentra en tumores cancerosos malignos. Las prostaglandinas como la PGE2, que surgen en el tejido tumoral, influyen directamente en las células tumorales y el estroma tumoral. Por esta razón, la investigación del cáncer está poniendo esperanzas en un efecto positivo de los inhibidores de COX-2, que es especialmente cierto para los cánceres del tracto gastrointestinal. Estos fármacos atacan tanto el estroma invariable como las células muy variables del tumor. Esto reduce la probabilidad de desarrollar resistencia.

Todavía no ha sido posible aclarar qué funciones desempeña la ciclooxigenasa-2 en las células cerebrales. Es por eso que la pregunta de si el uso prolongado de inhibidores de COX-2 tiene un efecto fisiológico en el cerebro quedó sin respuesta. Sin embargo, numerosos estímulos hacen que la COX-2 se desarrolle en las células nerviosas, los astrocitos y la microglía. Estos incluyen ataques epilépticos, inflamación, hipoxia y toxinas que tienen un efecto excitador. Sin embargo, los efectos de este proceso aún no están claros. Los médicos también sospechan una influencia de las ciclooxigenasas en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.

Los principales inhibidores de la ciclooxigenasa utilizados son antiinflamatorios, analgésicos, antiinflamatorios y antipiréticos. Éstos incluyen a. Ácido acetilsalicílico e ibuprofeno.