Cyclooxygénases

À Cyclooxygénases ce sont des enzymes impliquées dans la formation des prostaglandines. Ceux-ci provoquent à leur tour une inflammation.

Que sont les cyclooxygénases?

Les cyclooxygénases (BARREUR) sont des enzymes. Ils sont impliqués dans le métabolisme de l'arachidon. Là, ils catalysent la production de thromboxanes et de prostaglandines. Les enzymes COX jouent un rôle clé dans la régulation de l'inflammation.

La cyclooxygénase est connue de l'homme depuis les années 1930. La première production purifiée de cyclooxydases a eu lieu dans les années 1970 à partir d'homogénats tissulaires de moutons et de bovins. À partir de 1972, la spéculation a commencé sur l'existence de plus d'une cyclooxygénase. Dans les années 1990, les structures protéiques de la cyclooxygénase-1 et de la cyclooxygénase-2 ont pu être séquencées. Les deux isoenzymes diffèrent l'une de l'autre par leur locus génique. De plus, leurs structures ont été clarifiées, ce qui pourrait être utilisé pour produire des médicaments qui affectent les enzymes.

Fonction, effet et tâches

Les cyclooxygénases sont divisées en deux sous-espèces. Ce sont la cyclooxygénase-1 (COX-1) et la cyclooxygénase-2 (COX-2). Ce sont deux formes différentes de l'enzyme. Leur acide aminé est identique à 68%. Il existe également des preuves qu'il existe une autre cyclooxygénase, connue sous le nom de cyclooxygénase-3.

COX-1 et COX-2 jouent un rôle important en médecine thérapeutique. La cyclooxygénase-1 est une enzyme qui est exprimée de manière constitutive. Il synthétise également les prostaglandines dans une plus grande mesure dans un corps sain. De plus grandes quantités de COX-1 se trouvent principalement dans les reins et la paroi de l'estomac. L'expression de COX-2 se produit en particulier dans les tissus enflammés ou endommagés. C'est là que les prostaglandines sont produites. Ceux-ci maintiennent l'inflammation ou même l'intensifient.

La fonction des cyclooxygénases est de catalyser la conversion de l'acide arachidonique en prostaglandine H2. Cela s'applique également à l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et à l'acide dihomogammalinolénique (DGLA). Le processus se déroule en deux étapes, qui ont lieu dans les centres de réaction de l'enzyme. L'étape 1 se fait dans le centre catalytique. Il consiste en une fermeture de cycle entre les atomes de carbone C8 et C12. De plus, deux atomes d'oxygène sont insérés en C9 et C11. Ceux-ci entrent alors dans une liaison covalente les uns avec les autres, à la suite de quoi un pont peroxyde est formé dans la prostaglandine G2. La prostglandine-G2 qui est apparue peut se diffuser hors du canal.

La deuxième étape se déroule par catalyse du centre de réaction avec une activité peroxydase. La prostaglandine H2 est créée à partir de la prostaglandine G2. Cela garantit la synthèse d'autres prostaglandines.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

Les cyclooxygénases sont situées dans la section interne du réticulum endoplasmique, à l'intérieur de l'enveloppe nucléaire et dans l'appareil de Golgi. Dans le processus, ils adhèrent aux côtés intérieurs des membranes du compartiment cellulaire. Ils sont également présents dans les cellules des animaux. En revanche, ils ne se produisent pas dans les insectes, les plantes ou les organismes unicellulaires. Cependant, ils contiennent des enzymes apparentées telles que les oxygénases inductibles par des agents pathogènes.

La COX-1 se trouve dans les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins normaux, tandis que la COX-2 se trouve dans les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins en prolifération des tissus enflammés. De plus, la COX-2 est souvent présente dans les cellules tumorales où elle prolifère. Les médecins soupçonnent que l'enzyme contribue à la croissance d'une tumeur. Dans le cerveau également, la COX-2 est produite à un degré accru dans le cadre de l'inflammation. L'enzyme se trouve dans les cellules endothéliales des vaisseaux hypothalamiques. La PGE2 provoquant la fièvre est formée. Parfois, COX-2 apparaît également dans les cellules nerveuses et les cellules gliales.

Dans les reins, la cyclooxygénase-2 est principalement contenue dans la macula densa. Cela conduit à une production accrue de prostacycline, ce qui déclenche la formation de l'enzyme rénine. La COX-2 est toujours présente dans la moelle épinière. Là, il est utilisé pour traiter les stimuli de la douleur.

Maladies et troubles

Les cyclooxygénases jouent un rôle important dans les maladies, ce qui est particulièrement vrai pour la cyclooxygénase-2. Au cours des processus inflammatoires, la COX-2 est transcrite plus intensément.

Les inhibiteurs dits COX-2 sont administrés pour traiter les symptômes qui y sont liés, tels que la douleur et la fièvre. Ce sont des anti-inflammatoires qui appartiennent au groupe des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS). Contrairement aux antipyrétiques classiques, qui ont un effet à la fois sur la COX-1 et la COX-2, les inhibiteurs de la COX-2 se concentrent sur le blocage de la cyclooxygénase-2.

Souvent, la COX-2 se trouve dans les tumeurs cancéreuses malignes. Les prostaglandines telles que la PGE2, qui apparaissent dans le tissu tumoral, influencent directement les cellules tumorales et le stroma tumoral. Pour cette raison, la recherche sur le cancer place l'espoir sur un effet positif des inhibiteurs de la COX-2, ce qui est particulièrement vrai pour les cancers du tractus gastro-intestinal. Ces médicaments attaquent à la fois le stroma invariable et les cellules hautement variables de la tumeur. Cela réduit la probabilité de développer une résistance.

Il n'a pas encore été possible de clarifier les fonctions que joue la cyclooxygénase-2 dans les cellules cérébrales. C'est pourquoi la question de savoir si l'utilisation prolongée des inhibiteurs de la COX-2 a un effet physiologique sur le cerveau est restée sans réponse. Cependant, de nombreux stimuli provoquent le développement de COX-2 dans les cellules nerveuses, les astrocytes et la microglie. Ceux-ci incluent les crises d'épilepsie, l'inflammation, l'hypoxie et les toxines qui ont un effet excitateur. Cependant, les effets de ce processus ne sont toujours pas clairs. Les médecins soupçonnent également une influence des cyclooxygénases sur le développement de la maladie d'Alzheimer.

Les principaux inhibiteurs de la cyclooxygénase utilisés sont les anti-inflammatoires, les analgésiques, les anti-inflammatoires et les antipyrétiques. Ceux-ci inclus une. Acide acétylsalicylique et ibuprofène.