Kilpaileva esto "entsyymin tai reseptorin estäminen ns. antagonisteilla tai estäjillä. Nämä ovat aineita, joiden kemiallinen rakenne on samanlainen kuin kehon oma aine, jonka on tarkoitus sitoutua kohderakenteeseen.
Mikä on kilpailun esto?
Ihmisen anatomian erilaisille rakenteille on annettu sitoutumiskohtia. Tällaisia rakenteita ovat esimerkiksi reseptorit ja entsyymit. Eri aineet kykenevät yleensä sitoutumaan näiden rakenteiden sitoutumiskohtiin. Jos useita aineita kilpailee anatomisiin rakenteisiin sitoutumisesta, kohderakenne voi estää kilpailua.
Biokemia ja farmakologia tuntevat kilpailevat aineet agonisteina ja antagonisteina. Agonisti on aine, joka miehittää reseptoreita ja aktivoi signaalin siirtymistä sitoutumalla. Agonistit ovat joko endogeenisiä aineita tai tällaisten aineiden keinotekoisia jäljitelmiä. Farmakologiassa antagonistit ovat aineita, jotka estävät agonistin vaikutusta.
Kun rakennetta estää agonistin ja antagonistin sitoutumiskilpailu, tapahtuu kilpaileva inhibitio. Kilpailukykyisessä estämisessä agonisti ja antagonisti taistelevat tavoiterakenteen valloittamiseksi. Pääsääntöisesti antagonistilla itsellään ei ole biokemiallista vaikutusta.
On tehtävä ero kilpailukykyisen estämisen ja kilpailukykyisen estämisen välillä, joissa estäjä ei kiinnity aktiiviseen entsyymikeskukseen, vaan sitoutuu entsyymin toiseen kohtaan ja saa siten aikaan muutoksen entsyymin konformaatiossa ja inaktivoinnissa.
Toiminto ja tehtävä
Agonistit miehittävät kehossa tiettyjä reseptoreita ja muodostavat yhdessä niiden kanssa komplekseja, joilla on tietty vaikutus.Reseptorit ovat elimistön ärsykkeitä vastaanottavat kohdat, joilla on erityinen rakenne sitoutuakseen agonistiin. Kykyä sitoa reseptoreita ja laukaista vaikutuksia kutsutaan luontaiseksi aktiivisuudeksi. Tietyn agonistin antagonistit ovat kemiallisessa rakenteessa samanlaiset kuin agonistit ja miehittävät siten sille tarkoitetut reseptorit. Antagonisti-reseptori-kompleksi ei kuitenkaan kehitä vaikutusta, joka on tarkoitettu agonisti-reseptori-sitoutumiseen. Reseptoreiden vaikutuksia estää antagonistien käyttö.
Tietyn aineen ja reseptorin välisten sitoutumispyrkimysten voimakkuutta kutsutaan affiniteettiksi. Antagonisteilla on oltava korkeampi sitoutumisaffiniteetti kuin agonistilla voidakseen syrjäyttää agonistit reseptoreistaan. Tämä periaate noudattaa joukkotoimintaa koskevaa lakia. Tämä tarkoittaa, että samalla sitoutumisaffiniteetilla agonisti voidaan silti syrjäyttää, jos antagonistia on läsnä korkeammassa konsentraatiossa. Ei-kilpailukykyiset antagonistit voidaan syrjäyttää voimakkaammin konsentroiduilla agonisteilla. Tätä periaatetta ei sovelleta kilpaileviin antagonisteihin. Kilpailevien antagonistien vahvuus on ns. PA2-arvo ja se määritetään Schild-kuvaajan avulla.
Suurin osa farmakologian antagonisteista on fysiologisia, ts. Endogeenisiä aineita. Entsyymien lisäksi välittäjiä ja niiden antagonisteja käytetään nykyään pääasiassa lääkkeissä. Esimerkiksi histamiini on tulehdusta välittävä kudoshormoni. Se on fysiologinen agonisti, joka sitoutuu spesifisiin histamiini-reseptoreihin ja aiheuttaa punoitusta, turvotusta ja kipua kudoksessa sitoutumisen kautta. Agonistireseptori-kompleksin fysiologisesti aiottu vaikutus tässä tapauksessa on tulehduksellinen reaktio.
Farmakologia luottaa H1-antihistamiineihin histamiinin antagonisteina. Nämä aineet ovat erittäin samanlaisia kuin histamiini biokemiallisesti ja kykenevät siten syrjäyttämään histamiinin reseptorista. Antagonisti-reseptori-kompleksina näillä antagonisteilla ei ole omaa vaikutusta. H1-antihistamiinit voivat estää tai ainakin vähentää tulehdusta.
Entsyymien osalta lääketiede puhuu estäjästä, kun kyse on estäjästä, joka kilpailee aktiivisen keskuksen aiotun substraatin kanssa. Entsyymi ei voi muuttaa inhibiittoria ja lopettaa sen vuoksi toiminnan. Inhibitio kestää vain, jos estäjän konsentraatio pysyy riittävän korkeana.
Sairaudet ja vaivat
Kilpailevan estämisen periaatteeseen perustuvia inhibiittoreita käytetään erilaisten kliinisten kuvien hoitamiseen. Esimerkiksi kilpailevaa inhibitiohoitoa käytetään laajalti akuutin kihtikohtauksen hoidossa. NSAID-estäjää käytetään estämään prostaglandiinisynteesi. Se estää syklo-oksigenaasia, entsyymiä, joka osallistuu tulehdukselliseen aineenvaihduntaan. Tämä esto tuottaa kipua lievittävää ja anti-inflammatorista vaikutusta. Tavanomaiset lääkkeet akuutille kihtille ovat ibuprofeeni tai diklofenaakki.
Kroonisessa kihtissä pääasialliset estäjät ovat [[urikostaattiset aineet]. Nämä aineet estävät ksantiinioksidaasia. Ksantiinioksidaasi hapettaa hypoksantiinin ksantiiniksi, josta lopulta tulee virtsahappo. Ksantiinioksidaasin estäminen vähentää virtsahapon tuotantoa ja vähentää kihti-oireita. Samaan aikaan inhibiittorin anto lisää kehon hypoksantiinipitoisuutta. Myös puriinisynteesi on nyt estetty.
Kilpaileva esto tarjoaa ratkaisevan edun muihin estämismenetelmiin nähden. Farmakologi erottaa palautuvan ja peruuttamattoman eston. Peruuttamattoman eston tapauksessa tapahtuu peruuttamaton estämisprosessi. Prosessia ei voida kääntää edes voimakkaammin konsentroidulla agonistilla. Palautuvan eston tapauksessa on kuitenkin palautuvuutta. Siksi kilpaileva esto voidaan useimmissa tapauksissa peruuttaa uudelleen lisäämällä agonistikonsentraatiota. Tämän tyyppinen esto on siis yksi tärkeimmistä huumeiden vaikutustavoista.
Estäjien estämä mekanismi ei liity yksinomaan terapioihin ja terapeuttisiin menestyksiin. Esimerkiksi estämisellä on myös merkitys syövän kehittymisessä. Kasvainsolut vapauttavat apoptoosiestäjät ja lisäävät siten niiden elinvoimaa. Ne antavat itsensä vastustuskykyä immunologisille terapioille ja estävät oman solukuoleman.
.jpg)
