Cyclo-oxygenase (COX)            

 

Dernière mise à jour : 2021.11.19

 

 

La cyclo-oxygénase (ou prostaglandine H2-synthétase) est l'enzyme qui opère la catalyse au début de la formation des prostaglandines et des thromboxanes à partir de l'acide arachidonique (AA), un composant essentiel de la membrane cellulaire. Actuellement on connaît 3 isoenzymes COX1, COX2 et COX3.

 

L'inflammation est l'exemple pathologique type d'une réaction provoquée par des cyclo-oxygénases.

 

 

Les isoenzymes COX principales sont :            

 

1. • La COX1 : est une enzyme "constitutionnelle" ou physiologique, exprimée en permanence dans les principaux organes et cellules de l'organisme, tels que estomac, intestin et reins.

 

1. • La COX2 : est par contre une enzyme "inductible" ou pathologique, quasi inactive dans les cellules normales, mais pouvant être exprimée/supprimée rapidement (en quelques heures) par des stimuli divers. Elle est synthétisée dans les cellules inflammatoires, en particulier dans les macrophages, comme réponse à la stimulation par une endotoxine bactérienne (poison toxique d'origine microbien qui ne se répand dans l'organisme que lorsque le micro-organisme est détruit) ou par des cytokines telles que interleukine-1 (IL-1), IL-2 ou par le Tumor Necrose Factor (_span style=_color: #000000;">TNF</span>-α). Cependant, les corticoïdes et les cytokines exerçant une activité anti-inflammatoire telles que IL-4, IL-10 en IL-13 suppriment leurs effets. Les COX2 sont surtout exprimées dans les leucocytes, les cellules synoviales et dans le SNC, où elles jouent un rôle important dans l'inflammation, l'induction de la fièvre et la perception de la douleur.

 

 

Il existe un lien complexe, physiologique et pathologique, entre les cyclo-oxygénases :             

 

1. • L'expression des COX2 p. ex. est constitutive au niveau des reins et du cerveau et peut être induite rapidement par des stimuli physiologiques dans un nombre limité d'organes tels que les ovaires, l'utérus, le cartilage et l'os...

   • • inversement, l'expression des COX1 peut survenir comme réaction sur des agressions diverses telles que la radiation au niveau des cellules cryptes (membranes muqueuses) de l'intestin grêle.

 

1. • La COX2 semble jouer un rôle important dans les fonctions de la reproduction telles que l'ovulation, l'implantation de l'embryon... : une expression accrue des COX2 est essentielle dans le développement normal de l'ovule et dans la libération des enzymes protéolytiques, utiles dans la rupture folliculaire.

   • • d'autre part, les COX1 préparent l'endomètre pour l'implantation.

 

 

Les cyclo-oxygénases jouent aussi un rôle dans :            

 

1. • la coagulation : les prostaglandines (PG) jouent un rôle dans la régulation de la coagulation : la balance entre les TXA2 produits par les COX1 des plaquettes et les PG produites par les cellules endothéliales (surtout par les COX2) des vaisseaux est d'une importante cruciale dans le maintien de l'équilibre entre coagulation et non-coagulation.

 

1. • l'inflammation : l'expression des COX2 pourrait être la seule raison dans l'organisme de la production des PG au niveau du site d'inflammation... D'autre part, les COX1 jouent le rôle principal dans les effets d'inflammation au niveau de la peau ou dans l'apport extracellulaire d'acides aminés.

 

1. • le système nerveux : les PG sont impliquées dans un nombre de fonctions cérébrales spécifiques telles que la fièvre. En particulier les COX2 jouent un rôle central dans la perte des connections neuronales et dans l'apparition de différents effets dégénératifs (personnes âgées!).

 

1. • cancer :

 

1. 1. • les COXs sont des activateurs puissants de plusieurs procarcinogènes :  leur inhibition pourrait bloquer l'initialisation et la promotion des tumeurs.

 

1. 1. • la plupart des cancers et des adénomes du côlon présentent une expression excessive des COX2, mais pas des COX1.  Une inhibition des COXs peut donc provoquer une accumulation intracellulaire d'acides aminés, pouvant induire à terme une apoptose.  

 

 

Détermination de l'activité des COX1 et des COX2 :            

 

1. • La production des Thromboxane B2 (TB₂) par les plaquettes sanguines pendant la coagulation représente une indication de l'activité COX1, la seule COX dans les plaquettes sanguines.

 

1. • La production des Prostaglandine E2 (PGE₂) par les monocytes, après l'incubation du sang total en présence d'une lipopolysaccharide d'origine bactérienne, reflète l'activité COX2.

 

 

Note :

Certains médicaments, les inhibiteurs sélectifs des COX2, ont été retirés du marché suite à leur effets indésirables sur la coagulation.

 

 Idéalement, de nouveaux médicaments anti-inflammatoires devraient déprimer uniquement les COX2 inductibles sans inhibition toutefois de l'activité des enzymes COX1 et COX2.

 

 

            

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