Konkurenčno zaviranje je zaviranje encima ali receptorja s tako imenovanimi antagonisti ali zaviralci. To so snovi, ki so po kemični zgradbi podobne endogeni snovi, namenjeni vezavi na ciljno strukturo.
Kaj je konkurenčna inhibicija?
Konkurenčno zaviranje je zaviranje encima ali receptorja s tako imenovanimi antagonisti ali zaviralci. Različne strukture v človeški anatomiji so opremljene z vezalnimi mesti. Takšne strukture vključujejo na primer receptorje in encimi. Običajno se različne snovi lahko vežejo na mesta vezave teh struktur. Če več snovi tekmuje za vezavo na anatomsko strukturo, je lahko prisotna konkurenčna inhibicija ciljne strukture. Biokemija in farmakologija konkurenčne snovi poznata kot agonist in antagonist. Agonist je snov, ki zaseda receptorje, ki z vezavo aktivira prenos signala. Agonisti so bodisi endogena snov bodisi umetna imitacija takih snovi. V farmakologiji so antagonisti snovi, ki zavirajo delovanje agonista. Kadar struktura zavira z vezavno konkurenco agonista in antagonista, je prisotna konkurenčna inhibicija. Tako agonist in antagonist tekmujeta za zasedenost ciljne strukture v konkurenčnem zaviranju. Antagonist običajno nima biokemičnega učinka. Nekonkurenčno inhibicijo je treba razlikovati od konkurenčne inhibicije, pri kateri se inhibitor ne veže na aktivno mesto encima, ampak se veže na drugo mesto encima in na ta način doseže konformacijsko spremembo in inaktivacijo encima.
Funkcija in naloga
Agonisti zasedajo določene receptorje v telesu in tako skupaj z njimi tvorijo komplekse s specifičnimi učinki. Receptorji so mesta, ki se odzivajo na dražljaje v organizmu in imajo posebno strukturo za vezavo na agonist. Sposobnost vezave na receptorje in sprožitve njihovega delovanja se imenuje notranja aktivnost. Antagonisti določenega agonista so po kemijski strukturi podobni agonistu in tako zasedajo zanj zasnovane receptorje. Vendar kompleks antagonist-receptor nima učinka, ki je namenjen vezavi agonistov na receptor. Tako receptor v svojem delovanju zavira z zasedbo z antagonistom. The moč napora vezave med določeno snovjo in receptorjem imenujemo afiniteta. Antagonisti morajo imeti večjo afiniteto vezave kot agonist, da lahko agonist izrinijo iz njegovih receptorjev. To načelo sledi zakonu masa ukrepanje. To pomeni, da če je afiniteta vezave enaka, lahko še vedno pride do premika agonista, če je antagonist prisoten na višji koncentracija. Nekonkurenčne antagoniste lahko preselijo višji koncentracija agonisti. To načelo ne velja za konkurenčne antagoniste. The moč konkurenčnih antagonistov je tako imenovana vrednost pA2 in je določena s Schildovim načrtom. Večina antagonistov v farmakologiji je fizioloških, torej endogenih snovi. Poleg encimi, mediatorji in njihovi antagonisti se tako v glavnem uporabljajo v droge danes. Histaminna primer je vnetje-sredovalni tkivni hormon. Je fiziološki agonist, ki se veže na določeno histamin receptorje in povzroča rdečico, oteklino in bolečina v tkivu kot posledica vezave. V tem primeru je fiziološko predviden učinek kompleksa agonist-receptor vnetni odziv. Kot antagonisti histamin, farmakologija se opira na H1 antihistaminiki. Te snovi so biokemično izredno podobne histaminu in tako lahko iztisnejo histamin iz receptorja. Kot antagonistično-receptorski kompleks ti antagonisti nimajo nobenega lastnega učinka. Tako je H1 antihistaminiki lahko prepreči ali vsaj zmanjša vnetje. V smislu encimise zdravilo nanaša na inhibitor kot na tistega, ki tekmuje s predvidenim substratom za aktivno mesto. Encim ne more pretvoriti zaviralca in zaradi tega preneha delovati. Inhibicija traja le, če koncentracija inhibitorja ostaja dovolj visoka, da to stori.
Bolezni in motnje
Zaviralci, ki temeljijo na principu konkurenčne inhibicije, se uporabljajo za zdravljenje različnih zdravstvenih stanj.Terapija s konkurenčno inhibicijo je pogosto, na primer pri zdravljenju akutnih bolezni protin napadi. Inhibitor NSAID se uporablja za zaviranje sinteze prostaglandinov. Zavira ciklooksigenazo, encim, ki sodeluje pri vnetni presnovi. Rezultat te inhibicije je a bolečina-zmanjševalni in protivnetni učinek. Običajna sredstva za akutne bolezni protin so ibuprofen or diklofenak. V kronični protin, glavni uporabljeni zaviralci so [[urikostatična sredstva]]. Te snovi zavirajo ksantin oksidazo. Ksantin oksidaza oksidira hipoksantin v ksantin, ki sčasoma postane Sečna kislina. Tako povzroča zaviranje ksantin oksidaze Sečna kislina za zmanjšanje in zmanjšuje simptome protina. Hkrati je uprava inhibitorjev poveča koncentracijo hipoksantina v telesu. Tako je od takrat naprej tudi sinteza purina zavirana. Konkurenčna inhibicija ponuja odločilno prednost pred drugimi metodami inhibicije. Farmakologi ločijo med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo. Pri ireverzibilni inhibiciji je prisoten ireverzibilen postopek inhibicije. Procesa ne more obrniti niti močneje koncentriran agonist. Pri reverzibilni inhibiciji pa je reverzibilnost prisotna. Konkurenčno inhibicijo je zato v večini primerov mogoče odpraviti s povečanjem koncentracije agonistov. Ta vrsta zaviranja je torej eden najpomembnejših mehanizmov delovanja za droge. Vendar mehanizem zaviranja z zaviralci ni povezan izključno s terapijami in terapevtskim uspehom. Na primer, zaviranje ima tudi vlogo pri patogenezi rak. Tumorske celice sproščajo zaviralce apoptoze in s tem povečajo svojo vitalnost. Dajejo si odpornost proti imunološkim terapijam in preprečujejo lastno smrt celic.
