Konkurentna inhibicija je inhibicija enzima ili receptora od strane takozvanih antagonista ili inhibitora. To su tvari koje imaju istu kemijsku strukturu kao i tjelesna vlastita tvar koja se namjerava vezati na ciljanu strukturu.
Što je natjecateljska inhibicija?
Različite strukture u ljudskoj anatomiji obdarene su mjestima vezivanja. Takve strukture uključuju, na primjer, receptore i enzime. U pravilu se razne tvari mogu vezati na mjesta vezanja ovih struktura. Ako se nekoliko tvari natječe za vezivanje na anatomsku strukturu, tada može doći do konkurentne inhibicije ciljne strukture.
Biokemija i farmakologija poznaju konkurentske tvari kao agoniste i antagoniste. Agonist je tvar koja zauzima receptore i aktivira transdukciju signala vezanjem. Agonisti su ili endogene tvari ili umjetne imitacije takvih tvari. U farmakologiji antagonisti su tvari koje inhibiraju djelovanje agonista.
Kada se struktura inhibira vezanjem konkurencije agonista i antagonista, postoji konkurentna inhibicija. U natjecateljskoj inhibiciji, agonist i antagonist se bore za zauzimanje ciljne strukture. U pravilu, sam antagonist nema biokemijski učinak.
Treba napraviti razliku između nekonkurentne inhibicije i nekompetitivne inhibicije u kojoj se inhibitor ne veže na aktivni enzimski centar, već se veže na drugo mjesto enzima i na taj način postiže promjenu konformacije i inaktivacije enzima.
Funkcija i zadatak
Agonisti zauzimaju određene receptore u tijelu i zajedno s njima tvore komplekse s određenim učinkom. Receptori su mjesta koja primaju podražaj sa specifičnom strukturom za vezanje na agonist. Sposobnost vezanja receptora i pokretanje učinaka naziva se svojstvenom aktivnošću. Antagonisti određenog agonista po kemijskoj su strukturi slični agonistu i na taj način zauzimaju predviđene receptore. Međutim, antagonistički-receptorski kompleks ne razvija učinak koji je namijenjen vezanju agonista i receptora. Učinak receptora inhibira se okupacijom antagonistom.
Snaga napora vezivanja između određene tvari i receptora naziva se afinitet. Antagonisti moraju imati veći afinitet vezanja od agonista da bi mogli izbaciti agonist iz njegovih receptora. Ovo načelo slijedi zakon masovnog djelovanja. To znači da se s istim afinitetom vezanja agonist može i dalje pomaknuti ako je antagonist prisutan u većoj koncentraciji. Nekompetitivni antagonisti mogu se ukloniti s više koncentriranim agonistima. Ovo se načelo ne odnosi na konkurentne antagoniste. Jačina konkurentskih antagonista je takozvana pA2 vrijednost, a određuje se pomoću Schildovog grafikona.
Većina antagonista u farmakologiji su fiziološke, tj. Endogene tvari. Uz enzime, danas se u lijekovima uglavnom koriste posrednici i njihovi antagonisti. Na primjer, histamin je tkivni hormon koji posreduje upalom. To je fiziološki agonist koji se veže na specifične histaminske receptore i uzrokuje crvenilo, oticanje i bol u tkivu kroz vezivanje. Fiziološki namjenski učinak kompleksa agonista-receptora u ovom je slučaju upalna reakcija.
Farmakologija se oslanja na H1 antihistaminike kao antagoniste histamina. Te su tvari vrlo biokemijski slične histaminu i stoga su u stanju istisnuti histamin iz receptora. Kao kompleks antagonista i receptora, ti antagonisti nemaju vlastiti učinak. H1 antihistaminici mogu spriječiti ili barem smanjiti upalu.
Što se tiče enzima, medicina govori o inhibitoru kada je u pitanju inhibitor, koji se natječe s predviđenim supstratom za aktivni centar. Enzim ne može pretvoriti inhibitor i stoga prestaje djelovati. Inhibicija traje samo ako koncentracija inhibitora ostane dovoljno visoka.
Bolesti i bolesti
Inhibitori zasnovani na principu konkurentne inhibicije koriste se za liječenje različitih kliničkih slika. Na primjer, natjecateljska inhibicijska terapija se široko koristi u liječenju akutnih napada gihta. Inhibitor NSAID koristi se za inhibiranje sinteze prostaglandina. Inhibira ciklooksigenazu, enzim koji sudjeluje u upalnom metabolizmu. Ova inhibicija proizvodi ublažavajuće i protuupalno djelovanje. Konvencionalni lijekovi za akutni giht su ibuprofen ili diklofenak.
Glavni inhibitori koji se koriste u kroničnom gihtu su [[uricostatici]. Te tvari inhibiraju ksantin oksidazu. Ksantin oksidaza oksidira hipoksantin u ksantin, koji s vremenom postaje mokraćna kiselina. Inhibiranjem ksantin oksidaze smanjuje se proizvodnja mokraćne kiseline, a simptomi gihta se smanjuju. Istodobno, primjena inhibitora povećava koncentraciju hipoksantina u tijelu. Sinteza purina od danas je također inhibirana.
Konkurentna inhibicija nudi odlučujuću prednost u odnosu na druge metode inhibicije. Farmakolog razlikuje reverzibilnu i nepovratnu inhibiciju. U slučaju nepovratne inhibicije, odvija se nepovratan postupak inhibicije. Postupak se ne može preokrenuti čak ni s više koncentriranim agonistom. Međutim, u slučaju reverzibilne inhibicije, postoji i reverzibilnost. Konkurentna inhibicija stoga se u većini slučajeva može ponovno poništiti povećanjem koncentracije agonista. Ova vrsta inhibicije je, dakle, jedan od najvažnijih načina djelovanja lijekova.
Mehanizam inhibicije, međutim, inhibitori nije isključivo povezan s terapijama i terapijskim uspjesima. Primjerice, inhibicija također igra ulogu u razvoju raka. Stanice tumora oslobađaju inhibitore apoptoze i na taj način povećavaju njihovu vitalnost. Oni sebi daju otpornost na imunološke terapije i sprječavaju vlastitu smrt stanica.
