Cyclooxygenasen

Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

COX

Definition

Zu der Enzymfamilie der Oxygenasen  zugehöriges Enzym, das aus ungesättigten Fettsäuren die Bildung von zyklischen Endoperoxiden katalysiert.  

Einteilung

Unterschieden werden zwei Formen, Cyclooxygenase 1 (COX 1) und Cyclooxygenase 2 (COX 2). Beide Enzyme sind in ihrer Protein-Struktur sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch stark in ihrer Funktion. Während die Cyclooxygenase 1 in fast allen Zellen konstitutiv vorkommt und für die physiologischen Konzentrationen der Prostaglandine verantwortlich ist, wird die Cyclooxygenase 2 in vielen Zellen als Antwort auf Zellschäden, Entzündung oder Zellaktivierung durch Agonisten wie Zytokine und Wachstumsfaktoren induziert.

Allgemeine Information

Cyclooxygenasen (COX 1/COX 2) sind die geschwindigkeitsbestimmenden Enzyme bei der Synthese von Prostaglandinen aus Arachidonsäure. Die Cyclooxygenase-2 (COX 2) ist auf dem Chromosom 1q25.2-q25.3 kodiert. Beim COX 2-Gen handelt es sich um ein kompaktes (8 kb), schnell induzierbares Gen, das u.a. über UV-Strahlung aktiviert werden kann. So nimmt die UV-vermittelte Produktion von Prostaglandinen in der Haut zu. Die Transkription des COX 2-Gens ist jedoch auf vielerlei Arten induzierbar.

Hinweis(e)

  • Cyclooxygenasen sind im Inneren des endoplasmatischen Retikulums, innerhalb der Kernhülle und im Golgiapparat lokalisiert und haften der Innenseiten der Membranen dieser Zellkompartimente an. COX 2 kommt in den Endothelzellen proliferierender Blutgefäße entzündlicher Gewebe vor sowie in den Endothelzellen und Phagozyten atherosklerotischer Plaques (COX 1 kommt in Endothelzellen normaler Blutgefäße vor).
  • Im Rückenmark kommt COX 2 immer vor und ist dort in der Schmerzreizverarbeitung involviert. COX 2 wird bei Entzündungsprozessen vermehrt transkribiert, die damit zusammenhängenden Symptome (Fieber, Schmerz) lassen sich effektiv mit COX 2-Hemmern behandeln, ohne die Nebeneffekte einer Hemmung der Cyclooxygenase 1 (z.B. auf Nieren und Magen).
  • Onkologie: COX 2 kommt bei zahlreichen Tumoren stark vermehrt vor, so bei aktinischen Keratosen und bei spinozellulären Karzinomen der Haut. Da COX 2 über Prostaglandin E2 die Bildung des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktoren ( VEGF) anregt und so die Angiogenese fördert, wird vermutet, dass COX 2 eine Rolle für das Tumorwachstum spielen könnte. Die im Tumorgewebe gebildeten Prostaglandine, insbesondere PGE2, können sowohl das Tumorstroma (Angiogenese, Immunsuppression) als auch Tumorzellen direkt (Proliferation, Hemmung der Apoptose) auf vielfältige Weise beeinflussen. Möglicherweise beeinflussen die Cyclooxygenasen auch die Entstehung von Morbus Alzheimer.

Literatur
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  1. Berking C (2007) Photokarzinogenese. Hautarzt 58: 398-405

Weiterführende Artikel (5)

Apoptose; Cyclooxygenasen; Enzyme; VEGF; Zytokine;
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Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017