Konkurrencehæmning er inhiberingen af et enzym eller en receptor af såkaldte antagonister eller hæmmere. Dette er stoffer, der har den samme kemiske struktur som kroppens eget stof, der er beregnet til at binde til målstrukturen.
Hvad er konkurrencehæmmingen?
Forskellige strukturer i den menneskelige anatomi er udstyret med bindingssteder. Sådanne strukturer indbefatter for eksempel receptorer og enzymer. Som regel er forskellige stoffer i stand til at binde til bindingsstederne for disse strukturer. Hvis flere stoffer konkurrerer om binding til en anatomisk struktur, kan der være en konkurrencebegrænsende inhibering af målstrukturen.
Biokemi og farmakologi kender de konkurrerende stoffer som agonister og antagonister. Agonisten er et stof, der optager receptorer og aktiverer signaltransduktion ved binding. Agonister er enten endogene stoffer eller kunstige efterligninger af sådanne stoffer. I farmakologi er antagonister stoffer, der hæmmer virkningen af en agonist.
Når en struktur hæmmes af den bindende konkurrence fra agonist og antagonist, er der kompetitiv inhibering. I konkurrencehæmning kæmper en agonist og en antagonist for at besætte målstrukturen. Som regel har antagonisten ikke nogen biokemisk effekt.
Der skelnes mellem ikke-konkurrencedygtig inhibering og ikke-konkurrencedygtig inhibering, hvor inhibitoren ikke fastgøres til det aktive enzymcenter, men snarere binder til et andet sted i enzymet og på denne måde opnår en ændring i konformation og inaktivering af enzymet.
Funktion & opgave
Agonister optager visse receptorer i kroppen og danner komplekser med dem med en bestemt effekt. Receptorer er stimulusmodtagende steder med en specifik struktur til binding til en agonist. Evnen til at binde receptorer og udløse effekter kaldes iboende aktivitet. Antagonisterne til en bestemt agonist ligner i kemisk struktur som agonisten og optager således de receptorer, der er beregnet til den. Imidlertid udvikler et antagonist-receptorkompleks ikke den virkning, der er beregnet til agonist-receptorbinding. Effekten af receptoren hæmmes af besættelsen med en antagonist.
Styrken af bindingsindsatsen mellem et bestemt stof og en receptor kaldes affinitet. Antagonister skal have en højere bindingsaffinitet end agonisten for at kunne fjerne en agonist fra dens receptorer. Dette princip følger masseaktionens lov. Dette betyder, at med den samme bindingsaffinitet kan agonisten stadig forskydes, hvis antagonisten er til stede i en højere koncentration. Ikke-konkurrencedygtige antagonister kan forskydes af mere stærkt koncentrerede agonister. Dette princip gælder ikke for konkurrencedygtige antagonister. Styrken af konkurrencedygtige antagonister er den såkaldte pA2-værdi og bestemmes ved hjælp af Schild-plottet.
De fleste af antagonisterne i farmakologi er fysiologiske, dvs. endogene stoffer. Ud over enzymer bruges mæglere og deres antagonister hovedsageligt i medicin i dag. For eksempel er histamin et inflammationsformidlende vævshormon. Det er en fysiologisk agonist, der binder sig til specifikke histaminreceptorer og forårsager rødme, hævelse og smerter i vævet gennem bindingen. Den fysiologisk tilsigtede virkning af agonist-receptorkomplekset i dette tilfælde er den inflammatoriske reaktion.
Farmakologi er afhængig af H1-antihistaminer som antagonister mod histamin. Disse stoffer ligner ekstremt histamin biokemisk og er således i stand til at fortrænge histamin fra receptoren. Som et antagonist-receptorkompleks har disse antagonister ingen egen effekt. H1-antihistaminer kan forhindre eller i det mindste reducere betændelse.
Med hensyn til enzymer taler medicinen om en hæmmer, når det kommer til en hæmmer, der konkurrerer med det tilsigtede underlag om et aktivt center. Enzymet kan ikke omdanne hæmmeren og stopper derfor med at virke. Inhiberingen varer kun, hvis koncentrationen af inhibitoren forbliver høj nok.
Sygdomme og lidelser
Inhibitorer baseret på princippet om konkurrencehæmning bruges til behandling af forskellige kliniske billeder. F.eks. Er konkurrencedygtig inhiberingsterapi vidt brugt til behandling af akutte gigtangreb. NSAID-hæmmeren bruges til at hæmme syntesen af prostaglandin. Det hæmmer cyclooxygenase, et enzym involveret i inflammatorisk metabolisme. Denne hæmning producerer en smertelindrende og antiinflammatorisk virkning. Konventionelle midler mod akut gigt er ibuprofen eller diclofenac.
De vigtigste hæmmere, der bruges i kronisk gigt, er [[uricostatika]. Disse stoffer hæmmer xanthineoxidase. Xanthine oxidase oxiderer hypoxanthine til xanthine, som til sidst bliver urinsyre. Ved at hæmme xanthineoxidase falder urinsyreproduktionen, og gigtsymptomerne reduceres. Samtidig øger administrationen af hæmmeren hypoxanthinkoncentrationen i kroppen. Purinsyntese hæmmes også fra nu af.
Konkurrencehæmning tilbyder en afgørende fordel i forhold til andre inhiberingsmetoder. Farmakologen skelner mellem reversibel og irreversibel hæmning. I tilfælde af irreversibel inhibering er der en irreversibel inhiberingsproces. Processen kan ikke vendes, selv med en mere stærkt koncentreret agonist. I tilfælde af reversibel inhibering er der imidlertid reversibilitet. Konkurrencehæmning kan derfor i de fleste tilfælde annulleres igen ved at øge agonistkoncentrationen. Denne type hæmning er derfor en af de vigtigste virkningsmetoder for medikamenter.
Imidlertid er inhiberingsmekanismen af inhibitorer ikke udelukkende forbundet med terapier og terapeutiske succeser. For eksempel spiller hæmning også en rolle i udviklingen af kræft. Tumorceller frigiver apoptoseinhibitorer og øger dermed deres vitalitet. De giver sig selv en modstand mod immunologiske behandlinger og forhindrer deres egen celledød.
