Konkurransedyktig hemming

Konkurransedyktig hemming er hemming av et enzym eller reseptor av såkalte antagonister eller hemmere. Dette er stoffer hvis kjemiske struktur ligner kroppens eget stoff, som er ment å binde til målstrukturen.

Hva er konkurransehemming?

Ulike strukturer i den menneskelige anatomi er utstyrt med bindingssteder. Slike strukturer inkluderer for eksempel reseptorer og enzymer. Som regel er forskjellige stoffer i stand til å binde seg til bindingsstedene til disse strukturene. Hvis flere stoffer konkurrerer om binding til en anatomisk struktur, kan det være konkurrerende hemming av målstrukturen.

Biokjemi og farmakologi kjenner de konkurrerende stoffene som agonister og antagonister. Agonisten er et stoff som opptar reseptorer og aktiverer signaloverføring ved binding. Agonister er enten endogene stoffer eller kunstige imitasjoner av slike stoffer. I farmakologi er antagonister stoffer som hemmer virkningen av en agonist.

Når en struktur hemmes av den bindende konkurransen fra agonist og antagonist, er det konkurrerende hemming. I konkurransehemming kjemper en agonist og en antagonist for å okkupere målstrukturen. Som regel har antagonisten i seg selv ingen biokjemisk effekt.

Det skal skilles mellom ikke-konkurrerende inhibering og ikke-konkurrerende inhibering, der inhibitoren ikke festes til det aktive enzymsenteret, men heller binder seg til et annet sted i enzymet og på denne måten oppnår en endring i konformasjon og inaktivering av enzymet.

Funksjon & oppgave

Agonister opptar visse reseptorer i kroppen og danner sammen med dem komplekser med en viss effekt. Reseptorer er stimulusmottakende steder i organismen med en spesifikk struktur for binding til en agonist. Evnen til å binde reseptorer og utløse effekter kalles iboende aktivitet. Antagonistene mot en spesifikk agonist ligner i kjemisk struktur som agonisten og opptar således reseptorene som er ment for den. Imidlertid utvikler et antagonist-reseptorkompleks ikke effekten som er beregnet for agonist-reseptor-bindingen. Effekten av reseptoren hemmes av okkupasjonen med en antagonist.

Styrken til bindingsarbeidet mellom et bestemt stoff og en reseptor kalles affinitet. Antagonister må ha en høyere bindingsaffinitet enn agonisten for å kunne fortrenge en agonist fra reseptorene. Dette prinsippet følger loven om masseaksjon. Dette betyr at med samme bindingsaffinitet, kan agonisten fortsatt fortrenges hvis antagonisten er til stede i en høyere konsentrasjon. Ikke-konkurrerende antagonister kan fortrenges av mer høyt konsentrerte agonister. Dette prinsippet gjelder ikke for konkurrerende antagonister. Styrken til konkurrerende antagonister er den såkalte pA2-verdien og bestemmes ved bruk av Schild-plottet.

De fleste av antagonistene i farmakologi er fysiologiske, dvs. endogene stoffer. I tillegg til enzymer brukes formidlere og deres antagonister hovedsakelig i medisiner i dag. For eksempel er histamin et betennelsesformidlende vevshormon. Det er en fysiologisk agonist som binder seg til spesifikke histaminreseptorer og forårsaker rødhet, hevelse og smerter i vevet gjennom bindingen. Den fysiologisk tiltenkte effekten av agonist-reseptorkomplekset i dette tilfellet er den inflammatoriske reaksjonen.

Farmakologi er avhengig av H1-antihistaminer som antagonister mot histamin. Disse stoffene er ekstremt lik histamin biokjemisk og er dermed i stand til å fortrenge histamin fra reseptoren. Som et antagonist-reseptorkompleks har disse antagonistene ingen egen effekt. H1 antihistaminer kan forhindre eller i det minste redusere betennelse.

I forhold til enzymer snakker medisin om en hemmer når det kommer til en hemmer, som konkurrerer med det tiltenkte underlaget om et aktivt senter. Enzymet kan ikke konvertere hemmeren og slutter derfor å virke. Inhiberingen varer bare hvis konsentrasjonen av hemmeren forblir høy nok.

Sykdommer og plager

Inhibitorer basert på prinsippet om konkurransehemming brukes til å behandle forskjellige kliniske bilder. For eksempel er konkurranseinhiberingsterapi mye brukt i behandlingen av akutte giktangrep. NSAID-hemmeren brukes til å hemme prostaglandinsyntese. Det hemmer cyclooxygenase, et enzym som er involvert i inflammatorisk metabolisme. Denne hemming gir en smertelindrende og betennelsesdempende effekt. Konvensjonelle midler mot akutt gikt er ibuprofen eller diklofenak.

I kronisk urinsyregikt er hovedinhibitorene som brukes [[urikostatiske midler]. Disse stoffene hemmer xantinoksydase. Xantinoksydase oksiderer hypoksantin til xantin, som til slutt blir urinsyre. Inhiberingen av xantinoksydase reduserer urinsyreproduksjonen og reduserer gikt symptomer. Samtidig øker administrasjonen av hemmeren hypoksantinkonsentrasjonen i kroppen. Purinsyntese hemmes også fra nå av.

Konkurransedyktig hemming gir en avgjørende fordel i forhold til andre hemmingsmetoder. Farmakologen skiller mellom reversibel og irreversibel hemming. Ved irreversibel hemming er det en irreversibel hemmingsprosess. Prosessen kan ikke reverseres selv med en mer konsentrert agonist. Når det gjelder reversibel hemming, er det imidlertid reversibilitet. Konkurransedyktig hemming kan derfor i de fleste tilfeller avbrytes igjen ved å øke agonistkonsentrasjonen. Denne typen hemming er derfor en av de viktigste virkemidlene for medikamenter.

Inhiberingsmekanismen gjennom hemmere er ikke utelukkende assosiert med terapier og terapeutiske suksesser. For eksempel spiller hemming også en rolle i utviklingen av kreft. Tumorceller frigjør apoptosehemmere og øker dermed deres vitalitet. De gir seg selv en motstand mot immunologiske terapier og forhindrer egen celledød.