COX-1

Las Ciclooxigenasas son enzimas que permite al organismo producir unas sustancias llamadas prostaglandinas a partir del ácido araquidónico. Concretamente cataliza la reacción:

Araquidonato + AH2 + 2 O2 ↔ Prostaglandina H2 + A + H2O

Esta enzima puede actuar como dioxigenasa o como peroxidasa. Se une a un grupo hemo por cada subunidad que es un homodímero. Es una proteína de membrana periférica situada en la membrana de los microsomas y del retículo endoplasmático. Es inhibida por los antiinflamatorios no esteroideos (AINE) como la aspirina.

Se conoce dos isoformas de las ciclooxigenasas: la COX-1 y la COX-2, con alrededor de 600 aminoácidos cada una. Se conoce que la COX-1 y COX-2 difieren en un solo aminoácido aunque los sitios activos de las enzimas son idénticos. Para algunos autores podría existir una tercera isoforma: la COX-3, radicada en el cerebro, mientras que para otros no sería más que la COX-2 pero con funciones más propias de la COX-1. Estas enzimas poseen las siguientes funciones:

  • Ciclooxigenasa 1: Tiene como función la regulación de la proliferación de las células normales o neoplásticamente transformadas. La COX-1 es constitutiva en todos los tejidos especialmente en riñón y el tubo gastrointestinal. Participa en la producción de prostaglandinas que intervienen en procesos fisiológicos tale como: protección del epitelio gástrico, mantenimiento del flujo renal, la agregación plaquetaria, la migración de neutrófilo y también se expresan en el endotelio vascular. Se encuentra asociada al RE de las células. Se han descritos dos pequeñas isoformas (PCOX-1ª y PCOX-1b) de la COX-1. Estas proteínas derivan de un splicing alternativo del RNAm  del gen de la COX-1.
  • Ciclooxigenasa 2: Tiene como función mediar en los procesos inflamatorios en la señalización por prostanoides. La COX-2 se expresa tras inducción inflamatoria, aunque e es constitutiva en SNC y riñón. La expresión de la COX-2 es provocada por diversos mediadores inflamatorios en diversas células  y tejidos. Se encuentra asociada a la envoltura nuclear de las células.
  • Ciclooxigenasas 3: Isoforma de la COX1, se ha observado en humanos una abundante expresión del RNAm de la misma en el cortex cerebral y el corazón. La inhibición de esta isoforma podría estar relacionada con el efecto antipirético de muchos AINE.

AINE, inhibidores selectivos de la COX-2 y Paracetamol

COX-2

Son un grupo variado y químicamente heterógenos de fármacos principalmente antiinflamatorios, analgésicos y  antipiréticos, por lo que reducen los síntomas de la inflamación, el dolor y la fiebre. Todos ejercen  sus efectos por acción de la inhibición de la enzima ciclooxigenasa. En oposición con los corticoides (antiinflamatorios naturales)  el término no esteroideo se aplica a los AINE para recalcar su estructura química no esteroidea y la menor cantidad de efectos secundarios. Como analgésicos se caracterizan por no pertenecer a la clase de los narcóticos y actuar bloqueando la síntesis de prostaglandinas.
Los antiinflamatorios no esteroideos poseen una eficacia analgésica buena (pero frecuentemente menor a la de los opioides), tiene un inicio de acción relativamente rápido y efectos adversos por ejemplo: posible hemorragia digestiva letal y alteración del equilibrio hidroelectrolítico. Todos los efectos de las AINES – Analgésicos, Antiinflamatorios, antipiréticos y antiagregante plaquetarios- se cree que se deben a la reducción en la biosíntesis de prostanoides mediante la inhibición de las COX. Los AINE tradicionales inhiben las dos isoformas COX-1 y COX-2. Por lo tanto los nuevos inhibidores de la COX-2 son más selectivos. La eficacia analgésica de los inhibidores selectivos de la COX-2 (coxbis) es aproximadamente igual a la de los AINE tradicionales pero los efectos adversos de la inhibición de la COX-2 tienen que definirse todavía completamente y son de algún modo controvertidos. La habilidad para inhibir selectivamente la COX-2 se ha relacionado con la diferencia del aminoácido en la posición 523 de la COX-1 y COX-2, isoleucinas en la COX-1 y valina en la COX-2.  Los efectos de Paracetamol se focalizan en el sistema nervioso central.

Con el advenimiento de los inhibidores de la ciclooxigenasa (Coxib) o inhibidores selectivos de la COX-2, la tendencia actual en las clasificaciones es a agruparlos según su capacidad —en una determinada concentración y utilizando métodos in vitro— de inhibir el 50% de la COX-2 en comparación con la concentración necesaria para inhibir el 50% de la COX-1. Las variaciones que se han visto en los datos reportados en los últimos años se relacionan con los diversos métodos experimentales de investigación utilizados para hallar resultados que ubiquen a un AINE en valores que indiquen su selectividad COX.[] De ahí que resumiendo todos los datos obtenidos se ha intentado agrupar a los AINE según:

  1. Equipotencia inhibidora de COX-2 versus COX-1
  2. El porcentaje de inhibición de COX-1 cuando se inhibe el 80% de la COX-2, que correspondería
  3. La concentración necesaria de un AINE para lograr efectos terapéuticos relevantes

Los AINEs, entonces, se pueden agrupar de acuerdo con su mecanismo de acción en inhibidores no selectivos de la ciclooxigenasa e inhibidores selectivos de la ciclooxigenasa-2.

Fuente:

Pecanha FM, Wiggers GA, Briones AM, Perez-Girón JV, Miguel M, García-Redondo AB, Vasallo DV, Alonso MJ, Salaices M (2009) The Role of Cyclooxygenase (COX)-2 Derived Prostanoids on Vasoconstrictor Responses to Phenylephrine is Increased by Exposure to Low Mercury Concentration.

Raffa RB, Rawls SM, Portyansky Beyzarov E (2008) Farmacología Ilustrada, I Ed., Barcelona, España: Elsevier Inc.