Szemészet, 2006 (143. évfolyam, 1-4. szám)

2006-03-01 / 1. szám

Szemészet

143. évfolyam (2006) 35

Szegedi Tudományegyetem, Szent-Györgyi Albert Orvos- és Gyógyszerésztudományi Centrum, Általános Orvostudományi Kar Szemészeti Klinikájának (igazgató: Kolozsvári Lajos egyetemi tanár) közleménye

A ciklooxigenáz-2 (COX-2) szerepe a szem fiziológiájában és néhány szemészeti kórfolyamatban*

Dégi Rózsa

A nem-szteroid gyulladáscsökkentők hatásukat a ciklooxigenáz (COX) enzim gátlásával érik el. A COX-nak a látórendszerben két izoformája (COX-1 és -2) ismert. A hasonló katalitikus aktivitású enzimek szöveti és celluláris lokalizációja és fiziológiai, patofiziológiai jelentősége is eltérő. Fiziológiás körülmények között COX-1 a retina fotoreceptorainak külső szegmentumában, a horizontális, az amacrin-, a ganglion-, valamint a microgliasejtekben, míg COX-2 a retina külső plexiformis rétegében, ill. egyes specieszekben az amacrinsejtekben detektálható. Vizsgálataink szerint újszülött malacban fiziológiás körülmények között a Müller-sejtek és a külső határréteg mutat COX-2 immunreaktivitást. Rövid idejű hypoxiát követően gyors emelkedést észleltünk a COX-2-mRNS-ben és a COX-2- fehérjében egyaránt. Krónikus retinalis hypoxiában a COX-2-szintek jelentősen megemelkednek. A COX-2 fontos szerepet játszik a retinalis érújdonképződésben, ami az. enzim gátlásával megakadályozható az ischaemiával járó körfolyamatokban. A prosztaglandinok fontos szerepük van a szemnyomás szabályozásában, a COX-2 hiánya elősegíti a glaucoma kialakulását. A COX-2 sokrétű szerepet játszik a cornea sebgyógyulásának folyamatában is. A szelektív COX-2-gátlók potenciálisan kedvező szemészeti felhasználása mellett mérlegelni kell a hosszú idejű alkalmazásuk során fellépő negatív hatásokat is.

Kulcsszavak: ciklooxigenáz, hypoxia, sebgyógyulás, szemnyomás, COX-2 szelektív gátlás

The role of cyclooxygenase-2 (COX-2) in the physiology of the eye and in certain ocular diseases

Most non-steroidal anti-inflamatory drugs act as поп-selective inhibitors of the enzyme cyclooxygenase (COX). In the visual sytem two COX isoforms (COX-1 and -2) are in fact known. The catalytic activity of the two isoforms is similar, but there are considerable differences in their tissue and cellular localisation, as well as in their functional role under physiological and under pathophysiological conditions. Under physiological conditions COX-1 is expressed in the outer segment of retinal photoreceptors, in the horizontal cells, in the amacrin-, the ganglion- and in the microglia cells. COX-2 on the other hand can be detected in the outer plexiform layer of the retina and in the amacrin cells. Our studies in newborn piglets revealed that detectable, but limited, COX-2 immunoreactivity (IR) was present in the retina. In normoxic animals COX-2 IR was localised mainly in the outer limiting membrane and the Müller cells. Short-term ischaemia induced a swift increase in COX-2 IR in the neural retina, with the greatest increase in the photoreceptor layer. COX-2 levels in the whole retina were still elevated at 8 h after ischaemia. In chronic hypoxia there is a marked upregulation in COX-2 and COX-2 mRNA. COX-2 plays a crucial role in the retinal neovascularization. Selective COX-2 inhibitors were effective in preventing angiogenesis in the hypoxic eye. Prostaglandins seem to play a role in the pathomechanism of glaucoma. COX-2 is closely connected with corneal wound-healing. Selective COX-2 inhibition is a promising therapeutic tool in ophthalmology, but its potential negative effects with long-term use must be considered.

Key words: cyclooxygenase, hypoxia, wound healing, intraocular pressure, selective COX-2 inhibition

A sejtmembrán foszfolipidjeiből foszfolipáz A2 (PLA2) hatására 20 szénatomot tartalmazó, többszörösen telítetlen zsírsav, arachidonsav szabadul fel. Az arachidonsav katabolizmusában részt vevő enzimek közül kitüntetett jelentőségű a ciklooxigenáz (COX, vagy prosztaglandin-H2-szintetáz [PGH2]), amely meghatározza a prosztanoidok termelődésének mennyiségi viszonyait. Az enzimnek ismereteink szerint 3 izoformája van (COX-1, -2 és -3). Amíg az 1. és 2. izoforma régebb óta ismert, addig a COX-3 azonosítása és funkcionális jellemzése csak a legutóbbi időben kezdődött

* Kolozsvári Lajos egyetemi tanár tiszteletére

meg. A COX-1 és -2 esetében a két izoforma molekulasúlya 70, ill. 72 kDa. A COX-1 576, míg a COX-2 587 aminosavat tartalmaz, az aminosavak szekvenciája kb. 60%-ban hasonló. A különböző speciesekben az egyes izoformák mintegy 85-90%-os a hasonlóságot mutatnak.11 A két enzim hasonló katalitikus aktivitással rendelkezik, eltérő azonban szöveti és celluláris lokalizációjuk. Keletkezésüket két különböző gén szabályozza. A nagyfokú homológia ellenére az enzimek életfolyamatokban betöltött szerepe jelentősen különbözik. Sajátságos tulajdonságaik vizsgálatára (szelektív agonista és antagonista vegyületek, molekuláris biológiai módszerek, valamint genetikailag módosított kísérleti állatok segítségével) csak az utóbbi években nyílt lehetőség.

Dégi Rózsa: A ciklooxigenáz-2 (COX-2) szerepe a szem fiziológiájában és néhány szemészeti körfolyamatban