Prostaglandiinien rakenne, synteesi, toiminnot, estäjät

Se prostaglandiinit Ne ovat aineita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin tuotantohormoneja ja paikallista vaikutusta, erittäin lyhyt elämä, koostuvat monityydyttymättömistä ja hapettuneista rasvahapoista, joilla on laaja spektri voimakkaita tehovaikutuksia. Ne tuottavat useimmat eukaryootit ja melkein kaikki elimet ja solutyypit.

Prostaglandiinit (lyhennetty PG) on heidän nimensä velkaa, jolle he olivat ensin eristettyjä lampaan eturauhasen kanssa. He ovat välttämättömien rasvahappojen perheenjäseniä, joita kutsutaan eikosanoideiksi, viitaten heidän ominaispiirteisiin, joilla on 20 hiilyä (kreikkalainen juuri "Eikosi", jota käytetään tämän termin muodostamiseen, tarkoittaa kaksikymmentä).

Lähde: Calvero. [Julkinen verkkotunnus]

Monitoiminnastaan ​​huolimatta kaikilla prostaglandiineilla on sama emäksinen molekyylirakenne. Ne ovat peräisin arakidonihaposta, mikä puolestaan ​​johtuu solukalvojen fosfolipideistä.

Tarvittaessa ne vapautetaan, käytetään ja hajotetaan inaktiivisiin yhdisteisiin, kaikki liikkumatta kudoksista, joissa ne syntetisoidaan.

Prostaglandiinit eroavat hormoneista: 1) erikoistuneilla rauhasilla ei ole tuottaa; ja 2) ei tallenneta, eikä sitä kuljeteta pois synteesisivustoltasi. Tämä viimeinen tosiasia johtuu tosiasiasta, että ne hajoavat muutamassa sekunnissa. Joskus niitä kutsutaan kuitenkin autokoideiksi tai kudoshormoneiksi.

[TOC]

Historia

Vuonna 1930, r. Kurzrok ja C. C. Lieb kertoi, että ihmisen kohdun endometrium supistui ja rentoutui rytmisesti altistuessaan siemennesteelle. Vuonna 1935, u. S. Von Euler kertoi, että tämäntyyppinen supistuminen johtui tyydyttämättömän lipidin tyyppisestä vaikutuksesta siihen asti, jota hän kutsui prostaglandiiniksi.

Vuonna 1957 S. Bergström ja J. Sjövall viittasi ensin synteesiin arakidonihaposta ja eristys sen kiteisessä muodossa prostagandiinin (PGF_2a-A. Vuonna 1960 nämä kirjoittajat sanoivat puhdistaneen toisen prostaglandiinin (PGE₂-A.

Vuosina 1962 - 1966 S -joukkueet. Bergström (yhteistyössä B: n kanssa. Samuelsson) ja D. -Lla. Van Dorp kertoi saavuttaneensa PGE: n synteesin₂ arvelonihaposta ja on selvittänyt PGF: n kiteiset rakenteet_2a Ja PGE₂.

Nämä löytöt mahdollistivat prostaglandiinien synteesin riittävästi farmakologisten tutkimusten suorittamiseen. Vuonna 1971, J. R -. Vane sanoi, että aspiriini ja ei -steroidiset anti -inflammatoriset aineet estävät prostaglandiinien synteesiä.

Hänen tutkimuksestaan ​​prostaglandineista, S. von Euler vuonna 1970 ja S. Bergström, b. Samuelsson ja R. Vane vuonna 1982 he saivat Nobel -palkinnon lääketieteestä ja fysiologiasta.

Rakenne

Prostaglandiinit ovat peräisin hypoteettisesta lipidistä, nimeltään prostaniinihappo, jossa on 20 hiiliatomia, joista ne, jotka on numeroitu 8: sta 12: een, muodostavat syklopentanorenkaan, ja ne, jotka on numeroitu 1: stä 7: een ja 12 - 20, ne muodostavat kaksi ketjua (rinnakkaisia ​​( kutsutaan R1: lle ja R2), jotka alkavat mainitusta renkaasta.

Prostaglandiineja on 16 tai enemmän, enimmäkseen lyhennellä PG: llä, johon lisätään kolmas kirjain (A-I), joka tarkoittaa syklopentaanirenkaan substituentteja, ja alaindeksi, joka koostuu numerosta, joka tarkoittaa kaksoislinkkien määrää R1: ssä ja R1: ssä ja R2, ja joskus myös symbolille, joka tarkoittaa muita rakenteellisia yksityiskohtia.

Sykopentanorengaskorvikkeet voivat olla esimerkiksi: a = ketonit α,β-tyydyttymätön (PGA); E = β-Hydroxicotones (PGE); F = 1,3-dioles (PGF). PGA-PGI ovat ensisijaisia ​​prostaglandiiniryhmiä.

PGF: n tapauksessa₂, Lyhenne osoittaa, että se on F -ryhmän prostaglandiini, jolla on kaksi kaksoissidosta R1: ssä ja R2: ssa. PGF: n tapauksessa_α, α Osoittaa, että OH Carbon 9 -ryhmä on syklopentanorenkaan samalla puolella kuin R1, kun taas PGF: ssä_β, β Osoittaa muuten.

Voi palvella sinua: Pölytys: Prosessi, tyypit ja tärkeys ympäristölle

Synteesi

Prostaglandiinisynteesi kasvaa vasteen ärsykkeissä, jotka häiritsevät solukalvoja, kuten kemiallisia ärsyttäviä aineita, infektioita tai mekaanisia traumoja. Tulehdukselliset välittäjät, kuten sytokiinit ja komplementit, laukaisevat tämän prosessin.

Fosfolipaasin hydrolyysi₂ Tekee solumembraanin fosfolipidejä, jotka muuttuvat arakidonihapoksi, edeltäjä useimpiin eikosanoideihin. Syklooksigenaasikatalyysi (Cox -entsyymit), joita kutsutaan myös prostaglandiinisynteiksi₂.

Ihmisen solut tuottavat kaksi syklooksigenaasin isoformia, Cox-1 ja COX-2. Näillä on 60% homologia aminohappotasolla ja ovat samanlaisia ​​kolmen dimensionaalisessa rakenteessa, mutta ne koodaavat eri kromosomien geenit.

COX-1 ja COX-2 katalysoivat kahta reaktiovaihetta: 1) Syklirenkaan muodostuminen ja kahden tai lisääminen₂, PGG: n muodostamiseksi₂; 2) Hydroperoksidiryhmän muuntaminen OH -ryhmässä PGH: n muodostamiseksi₂. Muiden entsyymien vaikutuksella, PGH₂ Se muuttuu muiksi prostaglandiineiksi.

Huolimatta samojen reaktiovaiheiden katalysoinnista, solujen sijainnin, ekspression, säätelyn ja substraatin vaatimusten erot COX-1: n ja COX-2: n välillä määrittävät, että kukin aloittaa rakenteellisesti ja toiminnallisesti erilaisten prostaglandiinien synteesin.

Funktiot

Koska sen toimintatapojen ja fysiologisten vaikutusten spektri on erittäin laaja, on vaikea kehittää tyhjentävää ja yksityiskohtaista luetteloa prostaglandiinitoiminnoista.

Yleensä nämä toiminnot voidaan luokitella kahden mukana olevan Cox -entsyymin perusteella (viime aikoina kolmannen Cox -entsyymin olemassaolo) on nostettu.

COX-1 edistää prostaglandiinien pysyvää synteesiä, joka on välttämätöntä päivittäiselle kehon homeostaasille, jotka moduloivat verenvirtausta, ruuansulatus- ja hengityselinten lihasten supistumista ja rentoutumista, lämpötilaa, mahalaukun ja suolen limakalvon lisääntymistä, verihiutaleiden ja antitrombogeneesin käyttöä.

COX-2 promotes the transient synthesis of prostaglandins, necessary for eventual physiological processes or for the healing of diseases or traumatic damage, which modulate inflammation, fever, pain, healing, adaptation to renal stress, the deposition of trabecular bone , ovulation, placentation, kohdun supistukset ja työ.

Reseptorit

Sen laajan valikoiman toimintojen toteuttamiseksi prostaglandiinit on sitouduttava reseptoreihin (pintaproteiinit, joihin ne ovat kiinnitettyjä) kohdesoluille. Prostaglandiinien toimintatapa riippuu ehkä vähemmän niiden molekyylirakenteesta kuin näissä reseptoreissa.

Kaikissa kehon kudoksissa on prostaglandiinireseptoreita. Vaikka näillä reseptoreilla on yhteisiä rakenteellisia ominaisuuksia, ne osoittavat spesifisyyttä primaaristen prostaglandiiniryhmien suhteen.

Esimerkiksi PGE₂ sitoutuu DP -reseptoreihin, EP_1, EP₂, EP₃ ja EP₄; PGI₂ sitoutuu IP -vastaanottimeen; Pgf_2α liittyy FP -vastaanottimeen; TXA₂ sitoutuu TP -vastaanottimeen.

Prostaglandiinit ja nämä reseptorit toimivat yhdessä ryhmän kanssa sääteleviä molekyylejä, joita kutsutaan G -proteiiniksi, jotka kykenevät lähettämään signaaleja solukalvojen kautta, jota kutsutaan transduktioksi.

Kompleksin molekyylimekanismin kautta G -proteiinit toimivat kytkiminä, jotka voidaan sammuttaa tai päälle.

Se voi palvella sinua: Toronjil: Ominaisuudet, elinympäristö, ominaisuudet, viljely, hoito

Tulehdus

Tulehduksen neljä klassista oireita ovat turvotus, punastunut, korkea lämpötila ja kipu. Tulehdukset immuunijärjestelmän vaste mekaanisille traumiin, kemiallisille aineille, palovammoille, infektioille ja erilaisille patologioille. Se on sopeutuminen, joka yleensä mahdollistaa kudosten parantamisen ja fysiologisen tasapainon palauttamisen.

Pysyvä tulehdukset voivat olla mukana kudoksen ja orgaanisten vaurioiden, niveltulehduksen, syövän ja autoimmuunien, sydän- ja verisuonien ja neurodegeneratiivisten sairauksien kehittämisessä. Kolme prostaglandiinia, erityisesti PGE₂, PGI₂ ja PGD₂, Heillä on perustavanlaatuinen rooli tulehduksen kehittämisessä ja kestossa.

Pge₂ Se on runsain ja toiminnallisesti monimuotoisin prostaglandiini. Se on erittäin kiinnostavaa, koska se on mukana tulehduksen neljässä klassisessa oireessa.

Aiheuttaa turvotusta, punastua ja lämpötilan nousua, koska valtimoiden dilaatio ja verisuonen läpäisevyys kasvaa. Tuottaa kipua, koska se toimii suoraan hermostoon.

PGI₂ Se on voimakas verisuoniaineet, joilla on suuri merkitys sydämen homeostaasin säätelyssä. Se on runsain prostaglandiini niveltulehduksen nivelnesteen nesteessä. PGD₂ Se on läsnä hermostossa ja perifeerisissä kudoksissa. Molemmat prostaglandiinit aiheuttavat akuuttia turvotusta ja kipua.

Estäjät

Asetyylisalisyylihappo (AAC) tai aspiriini oli kauppias vuodesta 1899 saksalainen lääkeyhtiö Bayer. Vuonna 1971 määritettiin, että aspiriini estää prostaglandiinien synteesiä.

AAC-muoto asetyloimalla kovalenttinen sidos sykloksigenasentsyymien aktiivisen kohdan kanssa (Cox-1, COX-2). Tämä reaktio on peruuttamaton ja tuottaa inaktiivisen AAC-COX-kompleksin. Tässä tapauksessa solujen on tuotettava uusia Cox -molekyylejä prostaglandiinien tuotannon jatkamiseksi.

Prostaglandiinin tuotannon estäminen vähentää niiden aiheuttamia tulehduksia ja kipua. Myös muihin tärkeisiin toimintoihin vaikuttaa kuitenkin.

Prostaglandiinit moduloivat mahalaukun limakalvon uudistumista, joka suojaa omien happojen ja entsyymien vatsaa. Tämän limakalvon eheyden menetys voi aiheuttaa haavaumien ulkonäön.

AAC: n lisäksi monet muut ei -steroidiset anti -anti -tulehdukset (NSAID) toimii estämällä prostaglandiinien synteesiä cox -entsyymien inaktivoimalla.

Useat tulehduskipulääkkeet (suluissa jotkut niiden kaupallisista nimistä) ovat yleisen käytön: asetaminofeeni tai parasetamoli (Tylenol^®), Diklofenaakki (Voltaran^®), Etodolac (lodine^®), Ibuprofeeni (motrin^®), Indometasiini^®), Ketoprofeeni (Orudis^®), Meloksikam (movimex^®), Naprokseeni (naprosyn^®), Piroksikaami (feldene^®-A.

Liittyvät sairaudet

Prostaglandiinien tuotannon ja vaikutuksen häiriöt osallistuvat lisääntymisongelmiin, tulehduksellisiin prosesseihin, sydän- ja verisuonisairauksiin ja syöpään.

Prostaglandiinit ovat erittäin tärkeitä: 1) sileän lihaksen ja tulehduksen supistuminen, mikä vaikuttaa kuukautiskierrokseen ja synnytykseen; 2) immuunivaste, joka vaikuttaa munasolun toteuttamiseen ja raskauden ylläpitämiseen; 3) Verisuonisääni, joka vaikuttaa veren jännitykseen raskauden aikana.

Prostaglandiinien säätelyn epäonnistumisten aiheuttamista lisääntymisongelmista ovat dysmenorrea, endometrioosi, miehenorrhagia, hedelmättömyys, spontaani abortti ja raskauden verenpainetauti.

Prostaglandiinit hallitsevat kehon tulehduksellisia prosesseja ja keuhkoputken supistumista. Kun tulehdus ulottuu enemmän kuin normaalia, nivelreuma, uveiitti (silmätulehdus) ja erilaiset allergiset sairaudet, mukaan lukien astma, voivat kehittyä.

Prostaglandiinit hallitsevat kardiovaskulaarista homeostaasia ja verisuonisolujen aktiivisuutta. Kun prostaglandiiniaktiivisuus on viallista, voi esiintyä infarkteja, tromboosia, trombofiliaa, epänormaalia verenvuotoa, ateroskleroosia ja perifeeristä verisuonisairautta.

Voi palvella sinua: suhteellisen runsaus

Prostaglandiineilla on immunosuppressiivisia vaikutuksia, ja ne voivat aktivoida syöpää. COX-2-entsyymin yliekspressio voi nopeuttaa kasvaimen etenemistä.

Kliininen käyttö

Prostaglandiinit murtautuivat kliiniseen kohtaukseen vuodesta 1990. Ne ovat olennaisia ​​glaukooman hoidossa johtuen niiden voimakkaasta kyvystä vähentää silmänpainetta.

PROSTACICLINA (PGF₂) on verihiutaleiden aggregaation tehokkain estäjä. Verenkiertoelimessä jo läsnä olevat verihiutaleiden yhdistelmät. Prostaciclin on hyödyllinen keuhkoverenpainetaudin potilaiden hoidossa.

Pge₁ Ja pge₂ synteettisiä käytetään synnytyksen indusoimiseen. Pge₁ Sitä käytetään myös pitämään ductus arteriosus Lasten synnynnäinen sydänsairaus.

Hoito eksogeenisillä prostaglandiineilla voisi auttaa tapauksissa, joissa endogeenisten prostaglandiinien tuotanto on köyhä.

Esimerkkejä prostaglandiineista

Pge₂ Se on prostaglandiini, joka on läsnä suurimmassa kudoksissa, joten sillä on hyvin monipuoliset toiminnot. Se puuttuu vastaukseen kipuun, verisuonten laajenemiseen (suojaa iskemiasta) ja keuhkoputkien supistumisessa, mahalaukun suojauksessa (moduloi hapon eritystä ja vatsan verenvirtausta), liman ja kuumeen tuotantoa.

Endometriumissa PGE -pitoisuus₂ Se kasvaa kuukautiskierron lutevaiheessa saavuttaen maksiminsa kuukautisten aikana, mikä osoittaa, että tällä prostaglandiinilla on tärkeä rooli naisten hedelmällisyydessä.

PGD₂ Sitä on läsnä keskushermostossa ja ääreiskudoksissa. Sillä on homeostaattinen ja tulehduksellinen kyky. Puuttuu unen hallintaan ja kivun havaitsemiseen. Se on mukana Alzheimerin taudissa ja astmassa.

Pgf_2α Se on läsnä keuhkoputken, verisuonten ja kohtujen sileissä lihaksissa. Puuttuvat keuhkoputkien supistumiseen ja verisuonten sävyyn. Se voi aiheuttaa abortteja.

Tromboksalaiset a₂ ja b₂ (TXA₂, TXB₂) Ne ovat verihiutaleissa olevia prostaglandiineja. PROSTACICLINA (PGF₂) on valtimoiden endoteelissä läsnä oleva prostaglandiini.

TXA₂ ja TXB₂ He ovat verisuonten supistuvia verihiutaleiden yhdistämistä. Pgf₂ on päinvastoin. Verenkiertoelimen homeostaasi riippuu näiden prostaglandiinien välisestä vuorovaikutuksesta.

Viitteet

1. S. Lens. 2005. Ei -steroidiset anti -inflammatoriset lääkkeet: Katsaus. American Animal Hospital Associationin lehti, 41, 298-309.
2. Díaz-González, f., Sánchez-madrid, f. 2015. Nsaidit: Uusien temppujen oppiminen vanhoista lääkkeistä. European Journal of Immunology, 45, 679-686.
3. Golan, D. JA., Armstrong, E. J -., Armstrong, a. W -. 2017. Farmakologian periaatteet: lääkehoidon patofysiologinen perusta. Wolters Kluwer, Philadelphia.
4. Greley, W. J -. 1987. Prostaglandiinit ja sydän- ja verisuonijärjestelmä: arvostelu ja päivitys. Journal of Cardiothoracic Anestesia, 1, 331-349.
5. Marks, f., Furstenberger, G. 1999. Prostaglandiinit, leukotrieenit ja muut eikosanoidit - biogeneesistä kliiniseen sovellukseen. Wiley-vch, weinheim.
6. Sller, S. B -. 2006. Terveyden ja tautien prostaglandiinit: yleiskatsaus. Niveltulehduksen ja reuman seminaarit, 36, 37-49.
7. Pace-Inasiak, c., Grastrom, E. 1983. Prostaglandiinit ja niihin liittyvät aineet. Elsevier, Amsterdam.
8. Rictiti, e., Fitzgerald, G. -Lla. 2011. Prostaglandiinit ja tulehdukset. Arterioskleroosi, tromboosi ja verisuonien biologia, doi: 10.1161/atvbaha.110.207449.
9. Silpa, S. R -. 2014. Prostaglandiinit ja sen tyypit. Pharmatuero, 2; 31-37.
10. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, c. W -. 2008. Biokemian perusteet - Elämä molekyylitasolla. Wiley, Hoboken.