Konkurransedyktig hemming er hemming av et enzym eller reseptor av såkalte antagonister eller hemmere. Dette er stoffer som har samme kjemiske struktur som det endogene stoffet som er ment å binde seg til målstrukturen.
Hva er konkurransehemming?
Konkurransedyktig hemming er hemming av et enzym eller reseptor av såkalte antagonister eller hemmere. Ulike strukturer i menneskets anatomi er utstyrt med bindingssteder. Slike strukturer inkluderer for eksempel reseptorer og enzymer. Vanligvis 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 konkurransedyktig hemming av målstrukturen. Biokjemi og farmakologi kjenner de konkurrerende stoffene som agonist og antagonist. Agonisten er et stoff for å okkupere reseptorer, som aktiverer signaltransduksjon ved binding. Agonister er enten endogene stoffer eller kunstige etterligninger av slike stoffer. I farmakologi er antagonister stoffer som hemmer virkningen av en agonist. Når en struktur inhiberes av den bindende konkurransen til agonist og antagonist, er konkurransedyktig hemming til stede. Dermed konkurrerer en agonist og antagonist om belegg av målstrukturen i konkurransehemming. Antagonisten har vanligvis ingen biokjemisk effekt i seg selv. Ikke-konkurransedyktig inhibering skal skilles fra konkurransehemming, der inhibitoren ikke fester seg til det aktive stedet av enzymet, men binder seg til et annet sted av enzymet og på denne måten oppnår en konformasjonsendring og inaktivering av enzymet.
Funksjon og oppgave
Agonister okkuperer spesifikke reseptorer i kroppen og danner dermed sammen med dem komplekser med spesifikke effekter. Reseptorer er stimulusresponsive steder i organismen med spesifikk struktur for binding til en agonist. Evnen til å binde seg til reseptorer og utløse deres handling kalles egenaktivitet. Antagonister til en bestemt agonist ligner agonisten i kjemisk struktur og okkuperer dermed reseptorene som er designet for den. Imidlertid utøver et antagonist-reseptorkompleks ikke effekten ment for agonist-reseptorbinding. Dermed blir reseptoren inhibert i sin virkning ved okkupasjon med en antagonist. De styrke av bindingsinnsatsen mellom et bestemt stoff og en reseptor kalles affinitet. Antagonister må ha en høyere bindingsaffinitet enn agonisten for å fortrenge en agonist fra reseptorene. Dette prinsippet følger loven om masse handling. Det vil si at hvis bindingsaffiniteten er den samme, kan fortrengning av agonisten fremdeles forekomme hvis antagonisten er til stede i en høyere konsentrasjon. Ikke-konkurransedyktige antagonister kan fortrenges av høyere konsentrasjon agonister. Dette prinsippet gjelder ikke konkurrerende antagonister. De styrke av konkurransedyktige antagonister er den såkalte pA2-verdien og bestemmes av Schild-plottet. De fleste antagonister innen farmakologi er fysiologiske, dvs. endogene stoffer. I tillegg til enzymer, meklere og deres antagonister blir således hovedsakelig brukt i narkotika i dag. histaminer for eksempel en betennelse-medierende vevshormon. Det er en fysiologisk agonist som binder seg til spesifikk histamin reseptorer og forårsaker rødhet, hevelse og smerte i vevet som et resultat av bindingen. I dette tilfellet er den fysiologisk tiltenkte effekten av agonist-reseptorkomplekset den inflammatoriske responsen. Som antagonister til histaminfarmakologi er avhengig av H1 antihistaminer. Disse stoffene er biokjemisk ekstremt like histamin og er således i stand til å fortrenge histamin fra reseptoren. Som et antagonist-reseptorkompleks har disse antagonistene ingen effekt av seg selv. Dermed H1 antihistaminer kan forhindre eller i det minste redusere betennelse. I form av enzymer, medisin refererer til en hemmer som en som konkurrerer med det tiltenkte substratet for et aktivt sted. Enzymet kan ikke omdanne hemmeren og slutter å virke av denne grunn. Inhibering vedvarer bare hvis konsentrasjon av inhibitoren forblir tilstrekkelig høy til å gjøre det.
Sykdommer og lidelser
Hemmere basert på prinsippet om konkurransehemming brukes til å behandle en rekke medisinske tilstander.Terapi ved konkurransehemming er vanlig, for eksempel i behandling av akutt gikt angrep. Inhibitoren NSAID brukes til å hemme prostaglandinsyntese. Det hemmer cyklooksygenase, et enzym involvert i inflammatorisk metabolisme. Denne hemming resulterer i en smerte-reduserende og betennelsesdempende effekt. Konvensjonelle midler for akutt gikt er ibuprofen or diklofenak. I kronisk gikt, de viktigste inhibitorene som brukes er [[urikostatiske midler]]. Disse stoffene hemmer xantinoksidase. Xanthine oxidase oksyderer hypoxanthine til xanthine, som til slutt blir urinsyre. Dermed forårsaker inhibering av xantinoksydase urinsyre formasjon for å redusere og reduserer gikt symptomer. Samtidig er den administrasjon av hemmerne øker konsentrasjonen av hypoksantin i kroppen. Dermed inhiberes også purinsyntese fra da av. Konkurransedyktig inhibering gir en avgjørende fordel i forhold til andre inhiberingsmetoder. Farmakologer skiller mellom reversibel og irreversibel hemming. I irreversibel inhibering er en irreversibel inhiberingsprosess til stede. Prosessen kan ikke reverseres selv av en mer konsentrert agonist. I reversibel inhibering er derimot reversibilitet. Konkurransedyktig hemming kan derfor reverseres i de fleste tilfeller ved å øke agonistkonsentrasjonen. Denne typen hemming er derfor en av de viktigste virkningsmekanismene for narkotika. Inhiberingsmekanismen av hemmere er imidlertid ikke utelukkende forbundet med terapier og terapeutisk suksess. For eksempel spiller hemming også en rolle i patogenesen av kreft. Svulstceller frigjør apoptosehemmere og øker dermed vitaliteten. De gir seg motstand mot immunologiske terapier og forhindrer sin egen celledød.
