Konkurences kavēšana

Konkurences kavēšana ir enzīma vai receptora kavēšana ar tā saucamajiem antagonistiem vai inhibitoriem. Tās ir vielas, kurām ir tāda pati ķīmiskā struktūra kā paša organisma vielai, kas paredzēta saistīšanai ar mērķa struktūru.

Kāda ir konkurences kavēšana?

Dažādas struktūras cilvēka anatomijā ir apveltītas ar saistīšanas vietām. Šādas struktūras ietver, piemēram, receptorus un fermentus. Kā likums, dažādas vielas spēj saistīties ar šo struktūru saistīšanās vietām. Ja vairākas vielas sacenšas par saistīšanos ar anatomisko struktūru, tad mērķa struktūra var tikt konkurēti nomākta.

Bioķīmija un farmakoloģija konkurējošās vielas zina kā agonistus un antagonistus. Agonists ir viela, kas aizņem receptorus un aktivizē signāla pārvadi, saistoties. Agonisti ir vai nu endogēnas vielas, vai šādu vielu mākslīgas imitācijas. Farmakoloģijā antagonisti ir vielas, kas kavē agonista darbību.

Ja struktūru kavē agonista un antagonista saistošā konkurence, notiek konkurences kavēšana. Konkurences nomākšanas gadījumā agonists un antagonists cīnās, lai ieņemtu mērķa struktūru. Parasti antagonistam nav bioķīmiskas iedarbības.

Ir jānošķir nekonkurējošā un nekonkurējošā inhibīcija, kurā inhibitors nepiesaistās aktīvā enzīma centrā, bet drīzāk saistās ar citu fermenta vietu un tādā veidā panāk izmaiņas konformācijā un fermenta inaktivāciju.

Funkcija un uzdevums

Agonisti organismā aizņem noteiktus receptorus un kopā ar tiem veido kompleksus ar noteiktu efektu. Receptori ir stimulu saņemšanas vietas ar īpašu struktūru saistīšanai ar agonistu. Spēja saistīt receptorus un izraisīt iedarbību tiek saukta par iekšējo darbību. Konkrēta agonista antagonisti pēc ķīmiskās struktūras ir līdzīgi agonistam un tādējādi aizņem tam paredzētos receptorus. Tomēr antagonistu-receptoru komplekss nerada tādu efektu, kāds paredzēts agonista-receptora saistīšanai. Receptora iedarbību kavē nodarbošanās ar antagonistu.

Saistošo centienu starp noteiktu vielu un receptoru spēku sauc par afinitāti. Antagonistiem jābūt lielākai saistīšanas afinitātei nekā agonistiem, lai agonistu varētu izspiest no tā receptoriem. Šis princips seko masu rīcības likumam. Tas nozīmē, ka ar tādu pašu saistīšanās afinitāti agonistu joprojām var aizstāt, ja antagonists atrodas lielākā koncentrācijā. Nekonkurējošos antagonistus var aizstāt ar vairāk koncentrētiem agonistiem. Šis princips neattiecas uz konkurējošiem antagonistiem. Konkurējošo antagonistu spēks ir tā sauktā pA2 vērtība, un to nosaka, izmantojot Šilda diagrammu.

Lielākā daļa antagonistu farmakoloģijā ir fizioloģiskas, t.i., endogēnas vielas. Papildus fermentiem mūsdienās narkotikās galvenokārt tiek izmantoti starpnieki un to antagonisti. Piemēram, histamīns ir iekaisumu veicinošs audu hormons. Tas ir fizioloģisks agonists, kas saistās ar specifiskiem histamīna receptoriem un caur saistīšanu izraisa audu apsārtumu, pietūkumu un sāpes. Agonista-receptoru kompleksa fizioloģiski iecerētā iedarbība šajā gadījumā ir iekaisuma reakcija.

Farmakoloģija ir atkarīga no H1 antihistamīna līdzekļiem kā histamīna antagonistiem. Šīs vielas ir ārkārtīgi līdzīgas histamīnam bioķīmiski un tādējādi spēj izspiest histamīnu no receptora. Šiem antagonistiem kā antagonistu-receptoru kompleksam nav savas ietekmes. H1 antihistamīni var novērst vai vismaz mazināt iekaisumu.

Fermentu jomā medicīna runā par inhibitoru, kad runa ir par inhibitoru, kas konkurē ar aktīvā centra paredzēto substrātu. Ferments nespēj pārveidot inhibitoru, tāpēc pārstāj darboties. Inhibēšana ilgst tikai tad, ja inhibitora koncentrācija saglabājas pietiekami augsta.

Slimības un kaites

Inhibitorus, kuru pamatā ir konkurences kavēšanas princips, izmanto dažādu klīnisko attēlu ārstēšanai. Piemēram, akūtas podagras lēkmju ārstēšanā plaši izmanto konkurējošo inhibīciju terapiju. NPL inhibitoru lieto, lai kavētu prostaglandīnu sintēzi. Tas nomāc ciklooksigenāzi - enzīmu, kas iesaistīts iekaisuma metabolismā. Šī nomākšana rada pretsāpju un pretiekaisuma iedarbību. Parastie līdzekļi akūtas podagras ārstēšanai ir ibuprofēns vai diklofenaks.

Galvenie inhibitori, ko lieto hroniskas podagras gadījumā, ir [[urikostatika]. Šīs vielas kavē ksantīna oksidāzi. Ksantīna oksidāze oksidē hipoksantīnu par ksantīnu, kas galu galā kļūst par urīnskābi. Inhibējot ksantīna oksidāzi, samazinās urīnskābes ražošana un podagras simptomi. Tajā pašā laikā inhibitora ievadīšana palielina hipoksantīna koncentrāciju organismā. No šī brīža tiek kavēta arī purīna sintēze.

Konkurences kavēšana piedāvā izšķirošas priekšrocības salīdzinājumā ar citām kavēšanas metodēm. Farmakologs izšķir atgriezenisku un neatgriezenisku kavēšanu. Neatgriezeniskas kavēšanas gadījumā notiek neatgriezenisks kavēšanas process. Procesu nevar mainīt pat ar daudz koncentrētāku agonistu. Tomēr atgriezeniskas kavēšanas gadījumā pastāv atgriezeniskums. Tāpēc konkurences kavēšanu vairumā gadījumu var atkal atcelt, palielinot agonista koncentrāciju. Tādēļ šāda veida kavēšana ir viens no vissvarīgākajiem narkotiku darbības veidiem.

Tomēr inhibitoru inhibīcijas mehānisms nav saistīts tikai ar terapiju un panākumiem terapijā. Piemēram, kavēšanai ir nozīme arī vēža attīstībā. Audzēja šūnas atbrīvo apoptozes inhibitorus un tādējādi palielina to vitalitāti. Viņi rada izturību pret imunoloģisko terapiju un novērš savu šūnu nāvi.