Competitieve remming is de remming van een enzym of receptor door zogenaamde antagonisten of remmers. Dit zijn stoffen die dezelfde chemische structuur hebben als de lichaamseigen stof die bedoeld is om zich aan de doelstructuur te binden.
Wat is de competitieve remming?
Verschillende structuren in de menselijke anatomie zijn begiftigd met bindingsplaatsen. Dergelijke structuren omvatten bijvoorbeeld receptoren en enzymen. In de regel kunnen verschillende stoffen zich binden aan de bindingsplaatsen van deze structuren. Als verschillende stoffen strijden om binding aan een anatomische structuur, kan er een competitieve remming van de doelstructuur zijn.
Biochemie en farmacologie kennen de concurrerende stoffen als agonisten en antagonisten. De agonist is een stof die receptoren bezet en signaaltransductie activeert door binding. Agonisten zijn ofwel endogene stoffen of kunstmatige imitaties van dergelijke stoffen. In de farmacologie zijn antagonisten stoffen die de werking van een agonist remmen.
Wanneer een structuur wordt geremd door de bindingscompetitie van agonist en antagonist, is er competitieve remming. Bij competitieve remming vechten een agonist en een antagonist om de doelstructuur te bezetten. In de regel heeft de antagonist zelf geen biochemisch effect.
Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen niet-competitieve remming en niet-competitieve remming, waarbij de remmer zich niet aan het actieve enzymcentrum bindt maar eerder aan een andere plaats van het enzym bindt en op die manier een verandering in conformatie en inactivering van het enzym bewerkstelligt.
Functie en taak
Agonisten bezetten bepaalde receptoren in het lichaam en vormen samen met hen complexen met een bepaald effect. Receptoren zijn stimulusontvangende plaatsen met een specifieke structuur voor binding aan een agonist. Het vermogen om receptoren te binden en effecten teweeg te brengen, wordt intrinsieke activiteit genoemd. De antagonisten van een bepaalde agonist zijn qua chemische structuur vergelijkbaar met de agonist en bezetten dus de receptoren die ervoor bedoeld zijn. Een antagonist-receptor-complex ontwikkelt echter niet het effect dat bedoeld is voor de agonist-receptorbinding. Het effect van de receptor wordt geremd door de bezetting met een antagonist.
De kracht van de bindingsinspanningen tussen een bepaalde stof en een receptor wordt affiniteit genoemd. Antagonisten moeten een hogere bindingsaffiniteit hebben dan de agonist om een agonist van zijn receptoren te kunnen verdringen. Dit principe volgt de wet van massa-actie. Dit betekent dat met dezelfde bindingsaffiniteit de agonist nog steeds kan worden verdrongen als de antagonist in een hogere concentratie aanwezig is. Niet-competitieve antagonisten kunnen worden vervangen door meer sterk geconcentreerde agonisten. Dit principe is niet van toepassing op concurrerende antagonisten. De sterkte van competitieve antagonisten is de zogenaamde pA2-waarde en wordt bepaald met behulp van de Schild-plot.
De meeste antagonisten in de farmacologie zijn fysiologische, d.w.z. endogene stoffen. Naast enzymen worden tegenwoordig voornamelijk mediatoren en hun antagonisten in geneesmiddelen gebruikt. Histamine is bijvoorbeeld een ontstekingsmediërend weefselhormoon. Het is een fysiologische agonist die zich bindt aan specifieke histaminereceptoren en door de binding roodheid, zwelling en pijn in het weefsel veroorzaakt. Het fysiologisch bedoelde effect van het agonist-receptorcomplex is in dit geval de ontstekingsreactie.
De farmacologie is gebaseerd op H1-antihistaminica als antagonisten voor histamine. Deze stoffen lijken biochemisch sterk op histamine en kunnen dus de histamine uit de receptor verdringen. Als antagonist-receptor-complex hebben deze antagonisten geen eigen effect. H1-antihistaminica kunnen ontstekingen voorkomen of op zijn minst verminderen.
In termen van enzymen spreekt de geneeskunde van een remmer als het om een remmer gaat, die concurreert met het beoogde substraat voor een actief centrum. Het enzym kan de remmer niet omzetten en stopt daarom met werken. De remming duurt alleen als de concentratie van de remmer hoog genoeg blijft.
Ziekten en aandoeningen
Remmers gebaseerd op het principe van competitieve remming worden gebruikt om verschillende klinische beelden te behandelen. Competitieve remmingstherapie wordt bijvoorbeeld veel gebruikt bij de behandeling van acute jichtaanvallen. De NSAID-remmer wordt gebruikt om de prostaglandinesynthese te remmen. Het remt cyclo-oxygenase, een enzym dat betrokken is bij het inflammatoire metabolisme. Deze remming heeft een pijnverlichtend en ontstekingsremmend effect. Conventionele remedies voor acute jicht zijn ibuprofen of diclofenac.
De belangrijkste remmers die worden gebruikt bij chronische jicht zijn [[uricostatica]. Deze stoffen remmen xanthine-oxidase. Xanthine-oxidase oxideert hypoxanthine tot xanthine, dat uiteindelijk urinezuur wordt. Door xanthine-oxidase te remmen, neemt de productie van urinezuur af en worden jichtsymptomen verminderd. Tegelijkertijd verhoogt de toediening van de remmer de hypoxanthineconcentratie in het lichaam. De purinesynthese wordt vanaf nu ook geremd.
Competitieve remming biedt een doorslaggevend voordeel ten opzichte van andere remmingsmethoden. De farmacoloog maakt een onderscheid tussen omkeerbare en onomkeerbare remming. In het geval van onomkeerbare remming is er een onomkeerbaar remmingsproces. Het proces kan niet worden omgekeerd, zelfs niet met een meer sterk geconcentreerde agonist. In het geval van omkeerbare remming is er echter omkeerbaarheid. Competitieve remming kan daarom in de meeste gevallen weer worden opgeheven door de agonistconcentratie te verhogen. Dit type remming is daarom een van de belangrijkste werkingsmechanismen voor geneesmiddelen.
Het remmingsmechanisme door remmers is echter niet exclusief geassocieerd met therapieën en therapeutische successen. Zo speelt remming ook een rol bij het ontstaan van kanker. Tumorcellen geven apoptoseremmers af en verhogen zo hun vitaliteit. Ze verzetten zichzelf tegen immunologische therapieën en voorkomen hun eigen celdood.
