esittely
Prostaglandiinit ovat luonnollista alkuperää olevia, yleensä kehon tuottamia molekyylejä.
Nämä ovat yksityiskohtaisesti monityydyttymättömien rasvahappojen johdannaisia, jotka syntetisoidaan monissa kehon kudoksissa ja jotka kattavat sen eri toiminnot.
Huolimatta siitä, että se on osallisena lukuisissa fysiologisissa prosesseissa, tunnetuin prostaglandiinien rooli on todennäköisimmin sellainen, että he toimivat tulehdusprosesseissa .
Prostaglandiinien olemassaolon intuitio juontaa juurensa 1930-luvulle ihmisen siemenesteestä tehtyjen tutkimusten jälkeen. Ensimmäisen prostaglandiinin kuvaus tapahtui kuitenkin pitkään myöhemmin, 1960-luvun alussa. Siitä hetkestä lähtien tämän alan tutkimus lisääntyi, lukuisia muita prostaglandiineja löydettiin ja niiden roolit organismin sisällä määritettiin.
Lisäksi joillakin prostaglandiineilla on muodostettu analogeja ja johdannaisia, joita käytetään terapeuttisessa kentässä erilaisten tilojen hoitoon (esimerkiksi synnytyksen syntyminen, erektiohäiriön hoito jne.).
Mitä ne ovat?
Mitä prostaglandiinit ovat?
Prostaglandiinit ovat elimistön luonnollisesti tuottamia molekyylejä, jotka osallistuvat lukuisiin fysiologisiin ja ei- fysiologisiin toimintoihin (tulehdusprosesseihin). Nämä ovat yksityiskohtaisesti monityydyttymättömiä rasvahappoja ja eikosanoidiryhmään kuuluvia tuotteita (yhdessä lipoksiinien, tromboksaanien ja leukotrieenien kanssa).
Eri solut tuottavat prostaglandiinit, ja kukin niistä voi tuottaa erilaisia lajikkeita ja määriä prostaglandiineja.
nimistö
Prostaglandiinien nimikkeistö ja kemiallinen yleinen rakenne
Nykyisin tunnetun elimen tuottamat prostaglandiinit ovat monenlaisia. Ne on merkitty lyhenteellä " PG " (ProstaGlandine), jota seuraa isoin kirjain A: sta I: hen: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH ja SMM.
Tiesitkö, että ...
- Prostaglandiinit I - siis SMM - tunnetaan paremmin nimellä " prostatsykliinit ". Usein niitä pidetään itsenäisesti eikosanoidien ryhmänä.
- G- ja H-sarjan prostaglandiinit ( PGG ja PGH ) puolestaan katsotaan välituotteiksi muiden prostaglandiinien synteesissä . Lisäksi niihin vaikuttavan entsyymin mukaan PGH: t voivat aiheuttaa muiden prostaglandiinien A, B, C, D, E ja F lisäksi prostacykliinejä (PGI) ja tromboksaaneja (TX).
Luonnollisten prostaglandiinien yleinen kemiallinen rakenne on esitetty alla olevassa kuvassa; kuten voidaan nähdä, sille on tunnusomaista syklopentaanisen renkaan läsnäolo; kun taas hydroksyyliryhmä on tavallisesti sitoutunut hiilen 15 (C-15) kanssa.
Prostaglandiinien erilaiset sarjat (A, B, C, D, E, F, G, H ja I) eroavat toisistaan asemissa 9 ja 11 olevien substituenttien tyypin ja stereokemian mukaan . Esimerkiksi: E-sarjan prostaglandiinit (PGE) sisältävät karbonyyliryhmän asemassa 9 ja hydroksyyliryhmän, joka on sitoutunut hiileen 11; F-sarjassa olevien prostaglandiinien hydroksyyliryhmät ovat sitoutuneet hiiliin sekä asemassa 9 että asemassa 11; D-sarjan prostaglandiinien puolestaan on hydroksyyliryhmä, joka on sitoutunut hiileen 9 ja karbonyyliryhmään asemassa 11; jne.
G- ja H-sarjan prostaglandiinit ( PGG ja PGH ), sen sijaan, että me muistamme olevan välituotteita muiden prostaglandiinien synteesissä, ovat syklo-endoperoksideja .
Prostaglandiinien ja kaksoissidosten kemiallinen rakenne
Luonnollisissa prostaglandiineissa hiilen 13 (C-13) ja hiilen 14 (C-14) välinen kaksoissidos on aina läsnä . Kuitenkin riippuen monityydyttymättömästä rasvahaposta, josta PG: t ovat peräisin, on mahdollista, että on olemassa muita kaksoissidoksia. Tarkemmin:
- Prostaglandiinit, joissa on kaksoissidos (läsnä C-13: n ja C-14: n välillä), johtuvat 8, 11, 14-eikosatrieenihaposta .
- Prostaglandiinit, joissa on kaksi kaksoissidosta (yksi C-13: n ja C-14: n ja toisen välillä C-5: n ja C-6: n välillä), ovat peräisin arakidonihaposta (tai 5, 8, 11, 14-eicosatetraeenihaposta).
- Prostaglandiinit, joissa on kolme kaksoissidosta (yksi C-13: n ja C-14: n välillä; toinen C-5: n ja C-6: n välillä ja yksi C-17 ja C-18), johdetaan haposta 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Prostaglandiinissa läsnä olevat kaksoissidokset on merkitty numerolla, joka edustaa sarjaa edustavaa kirjainta; esimerkiksi: PGE1 osoittaa E-sarjan prostaglandiinia kaksoissidoksella; PGE2 osoittaa E-sarjan prostaglandiinia kahdella kaksoissidoksella; PGE3 osoittaa E-sarjan prostaglandiinia kolmella kaksoissidoksella.
Cis ja trans-isomeria
Teemme päätelmät prostaglandiinien nimikkeestä muistuttaen, että prostaglandiinirakenteessa esiintyvien sidosten lukumäärän vieressä olevan kreikkalaisen kirjaimen läsnäolo osoittaa mahdollisen hydroksyyliryhmän aseman, joka on sitoutunut C-9: ään (hiili 9) suhteessa mahdolliseen hydroksyyliryhmään C-11: een (hiili 11).
Tarkemmin sanottuna C-9: ään sitoutunut hydroksyyliryhmä voi olla cis- asemassa - tässä tapauksessa se ilmaistaan kreikkalaisella kirjaimella a - tai trans- asennossa - tässä tapauksessa Kreikan kirjain β - sidottuun hydroksyyliryhmään ilmoitetaan. C-11: een.
Esimerkiksi: PGF2a osoittaa F-sarjaan kuuluvan prostaglandiinin, jossa on kaksi kaksoissidosta (jotka johtuvat siis arakidonihaposta), jossa hydroksyyliryhmä on sitoutunut hiileen 9 cis- asemassa suhteessa hiili- seoshydroksyyliryhmään 11.
yhteenveto
Miten prostaglandiinit tuotetaan?
Prostaglandiinit syntetisoidaan edellisessä kohdassa luetelluista monityydyttymättömistä rasvahapoista . Kuten mainittiin, riippuen siitä rasvahaposta, josta synteesi alkaa, tuloksena olevilla prostaglandiineilla voi olla yksi, kaksi tai kolme kaksoissidosta kemiallisen rakenteensa sisällä.
Ihmisillä arakidonihaposta peräisin olevat prostaglandiinit (siten prostaglandiinit, joilla on kaksi kaksoispuuta niiden rakenteessa) ovat tärkeimpiä biologisia rooleja.
Tästä syystä harkitsemme prosessi prostaglandiinisynteesistä alkaen arakidonihaposta, joka yksinkertaisuuden vuoksi tiivistetään seuraavissa pääkohdissa:
- Arakidonihappo löytyy fosfolipidikalvojen sisällä esteröitymässä muodossa. Fosfolipaasi A2 : n vaikutuksesta esteröityneestä muodosta saadaan todellinen arakidonihappo.
- Näin vapautunut arakidonihappo voi suorittaa erilaisia synteettisiä reittejä:
- Syklo-oksigenaasireitti (tai syklinen reitti), joka johtaa prostaglandiinien ja tromboksaanien synteesiin;
- Lipoksigenaasireitti (tai lineaarinen polku), joka johtaa leukotrieenien synteesiin.
- Syklo-oksigenaasientsyymin (COX) vaikutuksesta syklinen endoperoksidi PGG2 (prostaglandiini G2) saadaan arakidonihaposta ja sen jälkeen peroksidaasitoiminnalla syklinen endoperoksidi PGH2 (prostaglandiini H2).
- PGH2: sta on mahdollista saada:
- Pragaglandiini E2 (PGE2) PGE-isomeraasin vaikutuksesta.
- Prostaglandiini F2a (PGF2a) prostaglandiini-F-syntaasin vaikutuksesta.
- Prostaglandiini D2 (PGD2) toisen isomeraasin vaikutuksesta.
- Prostaglandiini I2 (PGI2) - tunnetaan paremmin prostacykliininä - prostacykliinisyntaasin vaikutuksesta.
- Tromboksaani A2 (TXA2) johtuu tromboksaanisyntaasin vaikutuksesta.
Syventäminen: Sykloksigenaasientsyymi
Syklo-oksigenaasientsyymiä on kolme erilaista : COX-1, COX-2 ja COX-3. Jättämällä pois COX-3: n, jonka toiminnot kehon sisällä eivät vielä näytä olevan täysin ymmärrettyjä; COX-1 on konstitutiivinen isoformi, joka normaalisti ekspressoituu soluissa ja osallistuu solun homeostaasiin ja on siten mukana fysiologisissa prosesseissa; sitä vastoin COX-2 on indusoituva isoformi, joka aktivoituu kudosvaurion läsnä ollessa ja johtaa tulehduksellisten prostaglandiinien synteesiin .
tehtävät
Mitä toimintoja tekee prostaglandiinit?
Prostaglandiinit osallistuvat erilaisten fysiologisten toimintojen suorittamiseen, koska ne liittyvät patologisiin prosesseihin (tulehdukseen).
Fysiologisissa olosuhteissa prostaglandiinit suorittavat keholle monia tärkeitä tehtäviä, koska niissä ei ole tulehduksellisia tiloja:
- Ne osallistuvat vasodilaation (PGE2 ja PGI2) ja vasokonstriktion (PGF2a) säätelyyn;
- Ne osallistuvat verihiutaleiden aggregaation säätelyyn (PGI2 estää sitä);
- Ne säätelevät keuhkoputkia (PGE2) ja keuhkoputkien supistumista (PGF2a);
- Ne aiheuttavat sytoprotektiivista vaikutusta ruoansulatuskanavan limakalvoa vastaan;
- Ne liittyvät munuaisten toiminnan ylläpitoon ;
- Naisilla ne stimuloivat kohdun supistumista (PGE2 ja PGF2α) ja vaikuttavat progesteronin tuotantoa säätelevään corpus luteumiin (PGE2 lisää tuotantoa, PGF2a estää sitä).
Kuten voidaan nähdä, prostaglandiinit suorittavat erilaisia aktiviteetteja, toisinaan toisiaan vastapäätä, mutta jotka sallivat homeostaasin säilymisen kehon sisällä.
Prostaglandiinien rooli tulehduksessa
Prostaglandiinit eivät osallistu ainoastaan kehon homeostaattisiin toimintoihin, vaan myös tulevat esiin tulehdusprosessien aikana. Itse asiassa samanlaisissa tilanteissa COX-2: n arakidonihapon vaikutuksesta johtuvat tulehdukselliset prostaglandiinit:
- Indusoi vasodilataatiota lisäämällä verisuonten läpäisevyyttä;
- Edemäyttää turvotusta ;
- Kipukynnys pienenee nisiseptorien (kivun reseptorien) herkistymisen kautta tulehduksellisille välittäjille (prostaglandiinit eivät itse asiassa ole ainoat molekyylit osallistumaan ns. Tulehdusvasteeseen);
- Ne suosivat kehon lämpötilan nousua (tätä kasvua säätelee kuitenkin myös muut ei-prostaglandiiniset tekijät).
Ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden toiminta
Prostaglandiinien merkitys tulehduksessa on tietenkin erittäin tärkeää. Siksi ei ole yllättävää, että tärkeimmät ja yleisimmät lääkkeet, joita käytetään tulehduksellisten prosessien - NSAID-lääkkeiden, ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden - torjumiseen, häiritsevät näiden eikosanoidien synteesiä.
Nämä lääkkeet inhiboivat yksityiskohtaisesti syklo-oksigenaasientsyymin aktiivisuutta : ei-selektiiviset NSAID: t kykenevät inhiboimaan sekä COX-1- että COX-2-isoformit; kun taas selektiiviset tulehduskipulääkkeet, jotka tunnetaan paremmin nimellä "oksikaami" (esimerkiksi piroksikaami), inhiboivat selektiivisesti indusoituvaa COX-2-isoformia. Tämän selektiivisyyden ansiosta oksikaamien tulisi vähentää ei-selektiivisiin NSAID: iin tyypillisiä sivuvaikutuksia, jotka johtuvat juuri konstitutiivisen isoformin COX-1 estämisestä.
Terapeuttiset sovellukset
Prostaglandiinien terapeuttiset sovellukset
Luonnolliset prostaglandiinit sekä niiden analogit ja synteettiset johdannaiset löytävät erilaisia sovelluksia myös terapeuttisella alalla . Itse asiassa, tietäen eri prostaglandiinien roolista kehossa, oli mahdollista valmistaa luonnollisiin prostaglandiineihin tai niiden analogeihin perustuvia lääkkeitä, jotka ovat käyttökelpoisia erilaisten tilojen tai sairauksien hoidossa. Alla on muutamia esimerkkejä.
misoprostoli
Misoprostoli on prostaglandiinin E1 synteettinen analogi. Se on vaikuttava aine, joka on osa lääkkeiden koostumusta, jota käytetään:
- Käytä sytoprotektiivista vaikutusta ruoansulatuskanavan limakalvoon, jotta voidaan hoitaa tai ehkäistä sen steroideihin kuulumattomien tulehduskipulääkkeiden aiheuttamia vammoja.
- Indusoi työvoimaa 36. raskausviikolla naisilla, joilla on epäsuotuisa kohdunkaula, jossa on indusoitu syntyvyys.
- Terapeuttinen abortti ja farmakologinen abortti.
sulprostonia
Sulprostoni on prostaglandiini E2: n synteettinen analogi, jota käytetään:
- Induktio synnynnäisen sikiön kuoleman tapauksessa;
- Aiheuttaa aborttia äidin tai sikiön merkkien läsnä ollessa;
- Käsittele synnytyksen jälkeistä verenvuotoa kohdun lihassävyn puuttumisesta.
gemeprostiin
Gemeprost on prostaglandiini E1: n synteettinen analogi, joka sisältyy seuraavien lääkkeiden koostumukseen:
- Induktio synnynnäisen sikiön kuoleman tapauksessa;
- Indusoi farmakologinen abortti tai terapeuttinen abortti, jos se on mahdollista ja ilmoitettu.
dinoprostonin
Dinoprostoni on luonnollinen prostaglandiini E2. Se edustaa lääkkeiden aktiivista ainesosaa:
- Indusoi synnytys ennen raskauden päättymistä, kun on olemassa olosuhteet, joissa lapsen syntyminen on ennakoitavissa;
- Raskauden aikana synnytyksen synnyttäminen;
- Synnytyksen syntyminen sikiön endouteriinikuolemassa.
alprostadiili
Alprostadil on prostaglandiini E1: n synteettinen analogi, jota käytetään:
- Aikuisilla erektiohäiriöiden torjumiseksi.
- Lapsilla, joilla on synnynnäisiä sydänvikoja, pitää ductus arteriosus auki, kunnes he saavat kirurgisen hoidon, joka on tarpeen edellä mainittujen vikojen ratkaisemiseksi.
Latanoprost ja Travoprost
Latanoprosti ja travoprosti ovat prostaglandiini F2a: n analogeja, jotka sisältyvät lääkkeiden koostumukseen, jota käytetään kohonneen silmänpaineen alentamiseen potilailla, joilla on avoin kulma glaukooma ja potilailla, joilla on silmänpainetauti (mukaan lukien lapset).
Huomaa
Luonnollisesti luonnollisiin prostaglandiineihin, niiden johdannaisiin tai synteettisiin analogeihin perustuvia lääkkeitä voidaan käyttää vain, jos lääkäri on määrännyt ja vain tämän terveydenhuollon lukeman valvonnassa.
