Što su inhibitori kaspaze?

Kaspaze su složena skupina enzima koji izazivaju apoptozu, također poznatu kao programirana stanična smrt. Prirodna skupina enzima inhibitora kaspaze aktivira se cijepanjem dodatne klase kaspaza. Druga vrsta inhibitora koja se prirodno nalazi je ona virusa koji ih koriste kao dio svog procesa infekcije. Istraživači često koriste inhibitore kaspaze u studijama stanične biologije i biokemije kako bi pokušali inhibirati jednu određenu vrstu kaspaze kako bi vidjeli učinke na staničnu smrt u odsutnosti njezine aktivnosti. Takvi inhibitori također su od interesa kao potencijalni klinički lijekovi.

Ogromna važnost kaspaza učinila ih je metom goleme količine istraživanja u biokemiji i biologiji stanica. Vrlo je uobičajen pristup u enzimologiji koristiti inhibitor protiv određenog enzima, a zatim tražiti promjene nakon što enzim koji se proučava više ne djeluje. Neki inhibitori su dobiveni iz prirodnih izvora, dok su drugi posebno dizajnirani za ciljanje specifičnih enzima. Postoji širok spektar komercijalno dostupnih inhibitora apoptoze.

Mnogi prirodni inhibitori enzima kratki su lanci aminokiselina, poznati kao peptidi. Područje peptidomimetika omogućuje sintezu spojeva koji su strukturno slični prirodnim peptidima, ali imaju i neobične značajke. Skupina inhibitora kaspaze ima sekvencu koju cijepaju određene kaspaze. Spojen je na fluorescentnu oznaku, tako da se aktivnost enzima može otkriti kada je određena kaspaza aktivna.

Koristeći takve testove, smatralo se da su skupine inhibitora kaspaze specifične za pojedinačne oblike kaspaza koje se proučavaju. Detaljno istraživanje korištenjem ovih inhibitora pokazalo je da mnogi spojevi nisu tako specifični kao što se prije mislilo. U koncentracijama korištenim u testovima u pokusima stanične biologije, utvrđeno je da su drugi oblici kaspaza koji nisu bili ciljni enzim također inhibirani. Istraživanja koja ukazuju na učinke za koje se smatra da su posljedica specifične kaspaze morala su se ponovno procijeniti.

U kliničkim ispitivanjima testiran je niz različitih inhibitora kaspaze za različita stanja. Rezultati su obećavajući kada su ljudi s oštećenjem jetre liječeni takvim inhibitorom, a on je odgodio smrt jetrenih stanica. Drugi primjer je onaj pacijenata koji su pretrpjeli prekid kisika i krvi u mozgu. Utvrđeno je da eksperimentalna uporaba inhibitora kaspaze pomaže u sprječavanju oštećenja tkiva u takvim slučajevima.

Programirana stanična smrt može biti obrambeni mehanizam za ubijanje stanica umjesto da ih zaraze mikroorganizmi. Određene vrste virusa, kao što su kravlje boginje, koriste inhibitore kaspaze kako bi spriječili da ciljne stanice prođu kroz apoptozu. To im omogućuje da uspješno napadnu stanice.