Konkurenční inhibice

Konkurenční inhibice je inhibice enzymu nebo receptoru takzvanými antagonisty nebo inhibitory. Jedná se o látky, které mají stejnou chemickou strukturu jako vlastní tělesná látka, která se váže na cílovou strukturu.

Co je to konkurenční inhibice?

Různé struktury v lidské anatomii mají vazebná místa. Takové struktury zahrnují například receptory a enzymy. Různé látky jsou zpravidla schopny vázat se na vazebná místa těchto struktur. Pokud několik látek soutěží o vazbu na anatomickou strukturu, může dojít ke kompetitivní inhibici cílové struktury.

Biochemie a farmakologie zná konkurenční látky jako agonisty a antagonisty. Agonista je látka, která zabírá receptory a aktivuje transdukci signálu vazbou. Agonisté jsou buď endogenní látky nebo umělé imitace takových látek. Ve farmakologii jsou antagonisté látky, které inhibují působení agonisty.

Když je struktura inhibována vazebnou kompeticí agonisty a antagonisty, existuje kompetitivní inhibice. Při kompetitivní inhibici se agonista a antagonista snaží obsadit cílovou strukturu. Samotný antagonista zpravidla nemá biochemický účinek.

Je třeba rozlišovat mezi nekompetitivní inhibicí a nekompetitivní inhibicí, ve které se inhibitor neváže na aktivní enzymatické centrum, ale spíše se váže na jiné místo enzymu a tímto způsobem dosahuje změny v konformaci a inaktivaci enzymu.

Funkce a úkol

Agonisté obsazují určité receptory v těle a společně s nimi tvoří komplexy s určitým účinkem. Receptory jsou místa přijímající stimuly se specifickou strukturou pro vazbu k agonistovi. Schopnost vázat receptory a spouštěcí účinky se nazývá vnitřní aktivita. Antagonisté konkrétního agonisty jsou chemickou strukturou podobní agonistovi, a tak obsazují receptory určené pro něj. Komplex antagonista-receptor však nevyvíjí účinek, který je určen pro vazbu agonista-receptor. Účinek receptoru je inhibován obsazením antagonistou.

Síla vazebného úsilí mezi určitou látkou a receptorem se nazývá afinita. Antagonisté musí mít vyšší vazebnou afinitu než agonista, aby mohli vytěsnit agonisty ze svých receptorů. Tato zásada se řídí zákonem hromadného jednání. To znamená, že se stejnou vazebnou afinitou může být agonista stále nahrazen, pokud je antagonista přítomen ve vyšší koncentraci. Nekompetitivní antagonisty mohou být nahrazeny vysoce koncentrovanými agonisty. Tento princip se nevztahuje na konkurenční antagonisty. Síla kompetitivních antagonistů je tzv. Hodnota pA2 a je stanovena pomocí Schildova grafu.

Většina antagonistů ve farmakologii jsou fyziologické, tj. Endogenní látky. Kromě enzymů se dnes v drogách používají hlavně mediátory a jejich antagonisté. Například histamin je tkáňový hormon zprostředkující zánět. Je to fyziologický agonista, který se váže na specifické receptory histaminu a způsobuje zarudnutí, otok a bolest v tkáni prostřednictvím vazby. Fyziologicky zamýšlený účinek komplexu agonista-receptor je v tomto případě zánětlivá reakce.

Farmakologie se spoléhá na H1 antihistaminika jako antagonisty histaminu. Tyto látky jsou velmi podobné histaminům biochemicky a jsou tedy schopny vytěsnit histamin z receptoru. Jako komplex antagonista-receptor nemají tito antagonisté žádný účinek. Antihistaminika H1 mohou zabránit nebo alespoň snížit zánět.

Pokud jde o enzymy, medicína hovoří o inhibitoru, pokud jde o inhibitor, který soutěží s zamýšleným substrátem o aktivní centrum. Enzym nemůže převést inhibitor a proto přestane fungovat. Inhibice trvá pouze tehdy, pokud koncentrace inhibitoru zůstává dostatečně vysoká.

Nemoci a nemoci

Inhibitory založené na principu kompetitivní inhibice se používají k léčbě různých klinických obrázků. Například, kompetitivní inhibiční terapie se široce používá při léčbě akutních dnavých záchvatů. Inhibitor NSAID se používá k inhibici syntézy prostaglandinů. Inhibuje cyklooxygenázu, enzym účastnící se zánětlivého metabolismu. Tato inhibice vyvolává úlevu od bolesti a protizánětlivý účinek. Konvenční léky na akutní dnu jsou ibuprofen nebo diklofenak.

Hlavní inhibitory používané u chronické dny jsou [[urikostatika]. Tyto látky inhibují xantin oxidázu. Xanthinoxidáza oxiduje hypoxanthin na xanthin, který se nakonec stává kyselinou močovou. Inhibicí xanthin oxidázy dochází ke snížení produkce kyseliny močové a ke snížení příznaků dny. Současně podávání inhibitoru zvyšuje koncentraci hypoxanthinu v těle. Syntéza purinu je od nynějška rovněž inhibována.

Konkurenční inhibice nabízí rozhodující výhodu oproti jiným způsobům inhibice. Farmakolog rozlišuje mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí. V případě ireverzibilní inhibice existuje nevratný inhibiční proces. Tento proces nelze zvrátit ani u vysoce koncentrovaného agonisty. V případě reverzibilní inhibice však existuje reverzibilita. Konkurenční inhibice může být proto ve většině případů opět zrušena zvýšením koncentrace agonisty. Tento typ inhibice je proto jedním z nejdůležitějších způsobů účinku léků.

Inhibiční mechanismus inhibitorů však není spojen výhradně s terapiemi a terapeutickými úspěchy. Například inhibice také hraje roli ve vývoji rakoviny. Nádorové buňky uvolňují inhibitory apoptózy a zvyšují tak jejich vitalitu. Dávají si odolnost proti imunologickým terapiím a zabraňují vlastní buněčné smrti.