введення
Простагландини - це молекули природного походження, які зазвичай виробляються організмом.
Докладніше, це похідні поліненасичених жирних кислот, які синтезуються в багатьох тканинах тіла і охоплюють різні функції в ньому.
Незважаючи на участь у численних фізіологічних процесах, найвідоміша роль простагландинів, швидше за все, полягає в тому, що вони грають у запальних процесах .
Інтуїція існування простагландинів сходить до 1930-х років після досліджень, проведених на людській насінної рідини. Однак опис першого простагландину відбувалося багато часу пізніше, на початку 1960-х років. З цього моменту дослідження в цій області посилювалися, виявлялися численні інші простагландини і визначалися їх ролі в організмі.
Більш того, у деяких простагландинів були створені аналоги і похідні, які використовуються в терапевтичному полі для лікування різних станів (наприклад, індукція пологів, лікування еректильної дисфункції і т.д.).
Що вони?
Що таке простагландини?
Простагландини - це молекули, що у природі виробляються організмом, які беруть участь у численних фізіологічних і нефізіологічних функціях (запальних процесах). Докладніше, це продукти, отримані з поліненасичених жирних кислот і що належать до ейкозаноїдної групи (разом з ліпоксинами, тромбоксанами і лейкотрієнами).
Простагландини виробляються різними клітинами і кожен з них може продукувати простагландини різних сортів і кількостей.
номенклатура
Схема номенклатури та загальної хімічної структури простагландинів
Є багато типів простагландинів, вироблених тілом, відомим в даний час. Вони позначені абревіатурою " PG " (ProstaGlandine), за якою йде буква A від I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH і PGI.
Чи знаєте ви, що ...
- Простогландини I - отже, ЗГІ - більш відомі як " простацикліни ". Часто їх розглядають як групу ейкозаноїдів самостійно.
- З іншого боку, простагландини серії G і H ( PGG і PGH ) розглядаються як проміжні сполуки в синтезі інших простагландинів . Крім того, згідно з ферментом, який діє на них, PGHs можуть викликати - на додаток до інших простагландинів A, B, C, D, E і F - простацикліни (PGI) і тромбоксани (TX).
Загальна хімічна структура природних простагландинів ілюструється на малюнку нижче; як видно, воно характеризується присутністю циклопентанового кільця ; тоді як гідроксильна група зазвичай пов'язана з вуглецем 15 (С-15).
Різні ряди (A, B, C, D, E, F, G, H і I) простагландинів відрізняються один від одного за типом і стереохімією заступників, присутніх в положеннях 9 і 11 . Наприклад: простагландини серії E (PGE) мають карбонільну групу в положенні 9 і гідроксильну групу, пов'язану з вуглецем 11; простагландини з F-серії мають гідроксильні групи, приєднані до вуглецю як в положенні 9, так і в положенні 11; з іншого боку, простагландини з серії D мають гідроксильну групу, приєднану до вуглецю 9 і карбонільну групу в положенні 11; і т.д.
Натомість простагландини серії G і H ( PGG і PGH ), які, як ми пам'ятаємо, є проміжними для синтезу інших простагландинів, є циклоендопероксидами .
Хімічна структура простагландинів і подвійних зв'язків
У природних простагландинах завжди присутній подвійний зв'язок між вуглецем 13 (С-13) і вуглецем 14 (С-14). Однак, в залежності від поліненасичених жирних кислот, з яких виходять PG, можливо, що є присутність додаткових подвійних зв'язків. Точніше:
- Простагландини, що мають подвійний зв'язок (присутній між С-13 і С-14), отримують з 8, 11, 14-ейкозатрієнової кислоти .
- Простагландини, що мають дві подвійні зв'язки (одна між С-13 і С-14 і одна між С-5 і С-6), походять від арахідонової кислоти (або 5, 8, 11, 14-ейкозатетраенової кислоти).
- Простагландини, що мають три подвійні зв'язки (одна між С-13 і С-14; одна між С-5 і С-6 і один раз С-17 і С-18), отримують з кислоти 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Подвійні зв'язки, присутні в простагландині, позначені номером поряд з літерою, що представляє ряд; наприклад: PGE1 позначає простагландин серії E з подвійним зв'язком; PGE2 позначає простагландин серії E з двома подвійними зв'язками; PGE3 позначає простагландин серії E з трьома подвійними зв'язками.
Цис- і транс-ізомерії
Ми підсумовуємо натяки на номенклатуру простагландинів, пам'ятаючи, що наявність грецької літери поруч із числом зв'язків, що присутні в структурі простагландину, вказує на можливу гідроксильну групу, пов'язану з С-9 (вуглець 9) щодо можливої гідроксильної групи до С-11 (вуглець 11).
Докладніше, гідроксильна група, пов'язана з С-9, може бути в cis- положенні - в цьому випадку вона буде позначена грецькою літерою α - або в транс- положенні - у цьому випадку буде вказано грецьку літеру β - на пов'язану гідроксильну групу. до С-11.
Наприклад: PGF2α позначає простагландин, що належить до F-серії з двома подвійними зв'язками (таким чином, що походить від арахідонової кислоти), що має гідроксильну групу, пов'язану з вуглецем 9 в cis- положенні по відношенню до гідроксильної групи 11 вуглецевого сплаву.
резюме
Як виробляються простагландини?
Простагландини синтезуються з поліненасичених жирних кислот, перелічених у попередньому абзаці. Як зазначалося, в залежності від жирної кислоти, з якої починається синтез, утворюються простагландини можуть мати одну, дві або три подвійні зв'язки в межах своєї хімічної структури.
У людини простагландини, що походять з арахідонової кислоти (отже, простагландини з двома подвійними лісами в межах своєї структури), відіграють переважну біологічну роль.
З цієї причини ми розглянемо процес синтезу простагландинів починаючи з арахідонової кислоти, яка для простоти буде підсумована в наступних основних пунктах:
- Арахідонова кислота знаходиться всередині фосфоліпідних мембран в етерифікованій формі. Під дією фосфоліпази А2 з етерифікованої форми отримують справжню арахідонову кислоту.
- Арахідонова кислота, що вивільняється таким чином, може проводити різні синтетичні шляхи:
- Шлях циклооксигенази (або циклічний шлях), що призводить до синтезу простагландинів і тромбоксанів;
- Шлях ліпоксигенази (або лінійний шлях), що призводить до синтезу лейкотрієнів.
- Дією циклооксигеназного ферменту (ЦОГ) отримують циклічний ендопероксид PGG2 (простагландин G2) з арахідонової кислоти і, згодом, з пероксидазною дією, циклічний ендопероксид PGH2 (простагландин Н2).
- З PGH2 можна отримати:
- Простагландин Е2 (PGE2) дією PGE-ізомерази.
- Простагландин F2α (PGF2α) дією простагландин-F синтази.
- Простагландин D2 (PGD2) дією іншої ізомерази.
- Простагландин I2 (PGI2) - більш відомий як простациклін - дією простациклінової синтази.
- Тромбоксан А2 (ТХА2) обумовлений дією тромбоксансинтази.
Поглиблення: фермент циклоксигенази
Існують три різні ізоформи циклооксигеназного ферменту: ЦОГ-1, ЦОГ-2 і ЦОГ-3. Залишаючи в стороні ЦОГ-3, функції якого всередині органу ще не здаються повністю зрозумілими; ЦОГ-1 є конститутивною ізоформою, що нормально експресується в клітинах і бере участь у клітинному гомеостазі, тому бере участь у фізіологічних процесах; на відміну від цього, COX-2 є індукованою ізоформою, яка активується в присутності пошкодження тканини і призводить до синтезу прозапальних простагландинів .
функції
Які функції займають простагландини?
Простагландини залучені до виконання різних фізіологічних функцій, оскільки вони беруть участь у патологічних процесах (запалення).
У фізіологічних умовах, тому при відсутності запальних станів, простагландини виконують багато важливих функцій для організму:
- Вони беруть участь у регуляції вазодилатації (PGE2 і PGI2) і вазоконстрикції (PGF2α);
- Вони беруть участь у регуляції агрегації тромбоцитів (PGI2 інгібує його);
- Вони регулюють бронходилатацію (PGE2) і бронхоконстрикцію (PGF2α);
- Вони надають цитопротекторну дію на слизову оболонку шлунково-кишкового тракту;
- Вони залучені до підтримки функції нирок ;
- У жінок вони стимулюють скорочення матки (PGE2 і PGF2α) і діють на жовте тіло, регулюючи вироблення прогестерону (PGE2 збільшує виробництво, PGF2α пригнічує його).
Як видно, простагландини виконують різні дії, іноді протилежні один одному, але які дозволяють підтримувати гомеостаз всередині тіла.
Роль простагландинів у запаленні
Простагландини не тільки беруть участь у гомеостатичних функціях організму, але також вступають у гру під час запальних процесів. Дійсно, в подібних ситуаціях провоспалительные простагландини, що походять від дії ЦОГ-2 на арахідонову кислоту:
- Індукують вазодилатацію шляхом підвищення проникності судин;
- Сприяти появі набряків ;
- Больовий поріг зменшується через сенсибілізацію ноцицепторів (рецепторів болю) до медіаторів запалення (простагландини, по суті, не є єдиними молекулами, які беруть участь у так званій запальній реакції);
- Вони сприяють підвищенню температури тіла (це збільшення, однак, також регулюється іншими непростагландиновими факторами).
Дія нестероїдних протизапальних препаратів
Звичайно, роль простагландинів у запаленні має велике значення. Тому не дивно, що основні і найбільш поширені препарати, що використовуються для протидії запальним процесам - НПЗП, нестероїдні протизапальні препарати - заважають синтезу цих ейкозаноїдів.
Докладніше, ці препарати інгібують активність ферменту циклооксигенази : неселективні НПЗП здатні інгібувати як ізоформи ЦОГ-1, так і ЦОГ-2; тоді як селективні НПЗП - більш відомі як "оксикам" (наприклад, піроксикам) - селективно інгібують індуковану ізоформу ЦОГ-2. Завдяки цій селективності, оксиками повинні зменшувати побічні ефекти, характерні для неселективних НПЗП, що приписуються саме інгібуванню конститутивної ізоформи ЦОГ-1.
Терапевтичні застосування
Терапевтичні застосування простагландинів
Природні простагландини, як і їх аналоги і синтетичні похідні, знаходять різні застосування також у терапевтичному полі . Насправді, знаючи роль, яку покривають різні простагландини в організмі, можна було зробити препарати на основі природних простагландинів або їх аналогів, корисних для лікування різних станів або захворювань. Нижче наведені деякі приклади.
мизопростол
Мізопростол є синтетичним аналогом простагландину Е1. Це активний інгредієнт, що входить до складу лікарських засобів, що використовуються для:
- Здійснюють цитопротекторну дію на слизову оболонку шлунково-кишкового тракту з метою лікування або запобігання його травм, викликаних застосуванням нестероїдних протизапальних препаратів.
- Виконайте пологи з 36-го тижня вагітності у жінок з несприятливою шийкою матки, в якій показана індукція народження.
- Терапевтичний аборт і фармакологічний аборт.
сульпростона
Сульпростон - синтетичний аналог простагландину Е2, який використовується для:
- Викликати пологи у разі внутрішньоутробної загибелі плода;
- Викликати аборт за наявності материнських або фетальних показань;
- Лікування післяпологового кровотечі відбувається через відсутність тонусу м'язів матки.
гемепростом
Gemeprost - це синтетичний аналог простагландину Е1, що входить до складу лікарських засобів, призначених для:
- Викликати пологи у разі внутрішньоутробної загибелі плода;
- Викликати фармакологічний аборт або терапевтичний аборт, коли це можливо і вказано.
динопростону
Динопростон є природним простагландином Е2. Він являє собою активний компонент лікарських засобів, що використовуються для:
- Доводити народження дитини до кінця вагітності, коли є умови, для яких доцільно передбачати народження дитини;
- Індукція пологів у вагітностях після терміну;
- Індукція пологів при внутрішньоутробній загибелі плода.
Alprostadil
Alprostadil - синтетичний аналог простагландину Е1, який використовується:
- У дорослих протидіяти еректильній дисфункції.
- У дітей з вродженими вадами серця тримати артеріальний проток відкритим до отримання хірургічного лікування, необхідного для усунення вищезгаданих дефектів.
Латанопрост і Травопрост
Латанопрост і травопрост є аналогами простагландину F2α, що входять до складу лікарських засобів, що використовуються для зниження підвищеного внутрішньоочного тиску у пацієнтів з відкритокутовою глаукомою і у пацієнтів з гіпертонією ока (у тому числі у дітей).
Зверніть увагу
Природно, що лікарські засоби на основі природних простагландинів, їх похідні або синтетичні аналоги можна застосовувати тільки за призначенням лікаря і тільки під суворим контролем цієї медичної фігури.
