въведение
Простагландините са молекули с естествен произход, които обикновено се произвеждат от тялото.
В детайли, това са производни на полиненаситени мастни киселини, които се синтезират в много тъкани на тялото и покриват различни функции в рамките на една и съща.
Въпреки че те участват в много физиологични процеси, най-вероятно най-известната роля на простагландините е тяхната роля при възпалителните процеси .
Интуицията за съществуването на простагландини датира от 1930-те години след проучвания върху човешката семенна течност. Описанието на първия простагландин обаче се появява много по-късно, в началото на 60-те години. От този момент нататък изследванията в тази област се засилват, откриват се много други простагландини и се определят ролите в организма.
Освен това, някои простагландини са създадени аналози и производни, които се използват в терапевтичната област за лечение на различни състояния (например, индуциране на раждане, лечение на еректилна дисфункция и др.).
Какво съм аз
Какво представляват простагландините?
Простагландините са молекули, естествено произведени от организма, участващи в много физиологични и невъзпалителни процеси. Това са продукти, получени от полиненаситени мастни киселини и принадлежащи към групата на ейкозаноидите (заедно с липоксини, тромбоксани и левкотриени).
Простагландините се произвеждат от различни клетки и всеки от тях може да произвежда простагландини с различни сортове и количества.
номенклатура
Преглед на номенклатурата и общата химическа структура на простагландините
Има много видове простагландини, произведени от познатия в момента организъм. Те са обозначени със съкращението " PG " (ProstaGlandine), последвано от главна буква от А до I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH и PGI.
Знаете ли, че ...
- Следователно простагландините I - ЗГУ - са по-известни като " простациклини ". Често те се разглеждат като група от ейкозаноиди по свое усмотрение.
- От друга страна, простагландините от сериите G и H ( PGG и PGH ) се считат за междинни съединения в синтеза на другите простагландини . Освен това, в зависимост от ензима, действащ върху тях, PGH може да доведе както до други простагландини А, В, С, D, Е и F - до простагиклин (ЗГУ), така и до тромбоксани (ТХ).
Общата химическа структура на естествените простагландини е показана на фигурата по-долу; както може да се види, то се характеризира с присъствието на циклопентанов пръстен ; докато за въглерода 15 (С-15) обикновено е свързана хидроксилна група.
Различните серии (А, В, С, D, Е, F, G, H и I) на простагландините се различават един от друг по типа и стереохимията на заместителите, присъстващи в позиции 9 и 11 . Например: простагландини от серия Е (PGE) имат карбонилна група в позиция 9 и хидроксилна група, свързана с въглерод 11; простагландините от F-серията имат хидроксилни групи, свързани с въглеродните атоми както в позиция 9, така и в позиция 11; от друга страна, простагландините от серия D имат хидроксилна група, свързана с въглерод 9 и карбонилна група в позиция 11; и т.н.
Вместо това простагландините от сериите G и H ( PGG и PGH ) - които помним, че сме междинни за синтеза на другите простагландини - са цикло-ендопероксиди .
Химична структура на простагландини и двойни връзки
При естествените простагландини винаги е налице двойната връзка между въглерод 13 (С-13) и въглерод 14 (С-14). Въпреки това, в зависимост от полиненаситените мастни киселини, от които произвеждат персоналните компютри, е възможно да има и други двойни връзки. По-точно:
- Простагландини с двойна връзка (налична между С-13 и С-14) произтичат от 8, 11, 14-ейкозатриенова киселина .
- Простагландини, имащи две двойни връзки (една от С-13 и С-14 и една от С-5 и С-6), са получени от арахидонова киселина (или 5, 8, 11, 14-ейкозатетраенова киселина).
- Простагландини, имащи три двойни връзки (една от С-13 и С-14, една от С-5 и С-6 и една от С-17 и С-18), получени от киселина 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Двойните връзки, налични в простагландина, са означени с число, поставено до буквата, представляваща серията; например: PGE1 означава простагландин от серия Е с двойна връзка; PGE2 означава простагландин от серия Е с две двойни връзки; PGE3 показва простагландин от серия Е с три двойни връзки.
Изомеризъм цис и транс
Сключваме очертанията на простагландиновата номенклатура, като припомняме, че наличието на гръцка буква до броя на присъстващите в структурата на простагландините връзки показва позицията на всяка хидроксилна група, свързана с С-9 (въглерод 9) по отношение на свързаната хидроксилна група при С-11 (въглерод 11).
По-подробно хидроксилната група, свързана с C-9, може да бъде в cis позиция - в този случай тя ще бъде обозначена с гръцката буква α - или в транс- положение - в този случай тя ще бъде посочена на гръцката буква β - по отношение на свързаната хидроксилна група. в C-11.
Например: PGF2a показва простагландин, принадлежащ към F-сериите, с две двойни връзки (следователно произтичащи от арахидонова киселина), имащи хидроксилната група, свързана с въглерод 9 в цис- позиция по отношение на хидроксилната група, свързана с въглерод 11.
резюме
Как се произвеждат простагландини?
Простагландините се синтезират от полиненаситени мастни киселини, изброени в предишния параграф. Както е споменато, в зависимост от мастната киселина, от която е започнал синтез, получените простагландини могат да имат една, две или три двойни връзки в рамките на тяхната химична структура.
При човека простагландините, произтичащи от арахидонова киселина (следователно, простагландини с две двойни дървета в рамките на тяхната структура), играят преобладаваща биологична роля.
Поради тази причина ще разгледаме процеса на синтез на простагландини, започвайки от арахидонова киселина, която за простота ще бъде обобщена в следните основни точки:
- Арахидоновата киселина се намира във фосфолипидните мембрани в естерифицирана форма. Чрез действието на фосфолипаза А2 от естерифицираната форма се получава арахидонова киселина.
- Така освободената арахидонова киселина може да приема различни синтетични пътища:
- Циклооксигеназен път (или цикличен път), който води до синтез на простагландини и тромбоксани;
- Пътят на липоксигеназата (или линейния път), водещ до синтеза на левкотриени.
- Чрез действието на ензима циклооксигеназа (COX) от арахидоновата киселина получаваме цикличния ендогенен PGG2 (простагландин G2) и впоследствие с пероксидазното действие, цикличния ендометоксид PGH2 (простагландин Н2).
- От PGH2 е възможно да се получи:
- Простагландин Е2 (PGE2) чрез действие на PGE изомераза.
- Простагландин F2α (PGF2 ±) за простагландин-F синтаза.
- Простагландин D2 (PGD2) чрез действие на друга изомераза.
- Простагландин I2 (PGI2) - по-известен като простациклин - чрез простациклин синтаза.
- Тромбоксан А2 (ТХА2) за действие на тромбоксан синтазата.
Задълбочаване: Циклооксигеназен ензим
Съществуват три различни изоформи на ензима циклооксигеназа: COX-1, COX-2 и COX-3. Оставяйки настрана COX-3, чиито функции в организма изглежда все още не са напълно разбрани; СОХ-1 е изоформата, съставена нормално експресирана в клетките и участваща в клетъчна хомеостаза, следователно участва във физиологични процеси; напротив, СОХ-2 е индуцируема изоформа, която се активира в присъствието на тъканно увреждане и води до синтез на про-възпалителни простагландини .
Функции
Какви функции правят простагландините?
Простагландините участват в извършването на различни физиологични функции, тъй като те участват в патологични процеси (възпаление).
При физиологични условия, следователно при липса на възпалителни състояния, простагландините изпълняват много важни функции за организма:
- Те участват в регулирането на вазодилатацията (PGE2 и PGI2) и вазоконстрикцията (PGF2a);
- Те участват в регулирането на тромбоцитната агрегация (PGI2 го инхибира);
- Те регулират бронходилатацията (PGE2) и бронхоконстрикцията (PGF2α);
- Те упражняват цитозащитно действие срещу стомашно-чревната лигавица;
- Те са замесени в поддържането на бъбречната функция ;
- При жените те стимулират маточната контракция (PGE2 и PGF2α) и действат върху жълтото тяло, регулиращо производството на прогестерон (PGE2 увеличава производството, PGF2α го инхибира).
Както може да се види, простагландините извършват различни дейности, понякога противоположни един на друг, но позволяват да се поддържа хомеостаза в организма.
Роля на простагландините при възпаление
Простагландините не само участват в хомеостатичните функции на организма, но също така влизат в действие по време на възпалителни процеси. В действителност, в такива ситуации про-възпалителните простагландини, произтичащи от действието на СОХ-2 върху арахидонова киселина:
- Те индуцират вазодилатация чрез увеличаване на пропускливостта на съда;
- Насърчаване на появата на оток ;
- Прагът на болката намалява чрез сенсибилизация на ноцицепторите (рецептори на болка) към медиаторите на възпаление (простагландините, всъщност, не са единствените молекули, които участват в така наречения възпалителен отговор);
- Насърчават повишаването на телесната температура (това увеличение, обаче, се регулира и от други не-простагландинови фактори).
Действие на нестероидни противовъзпалителни средства
Със сигурност ролята на простагландините при възпалението е от голямо значение. Затова не е изненадващо, че основните и най-често използвани лекарства за противодействие на възпалителните процеси - НСПВС, нестероидни противовъзпалителни лекарства - пречат точно на синтеза на тези ейкозаноиди.
Подробно, тези лекарства инхибират активността на ензима циклооксигеназа : неселективните НСПВС са способни да инхибират както СОХ-1, така и СОХ-2 изоформи; докато селективните НСПВС - по-известни като "оксикам" (например, пироксикам) - селективно инхибират COX-2 индуцируемата изоформа. Благодарение на тази селективност, оксикамите трябва да намалят страничните ефекти на неселективните НСПВС, поради инхибирането на СОХ-1 конститутивната изоформа.
Терапевтични приложения
Терапевтични приложения на простагландини
Естествените простагландини, както и техните аналози и синтетични производни, намират различни приложения и в терапевтичната област . Всъщност, познавайки ролята на различните простагландини в тялото, е възможно да се правят лекарства на базата на естествени простагландини или техните аналози, полезни за лечението на различни състояния или заболявания. По-долу са дадени някои примери.
мизопростол
Мизопростол е синтетичен аналог на простагландин Е1. Той е активна съставка, която е част от състава на лекарствата, използвани за:
- Направете цитозащитно действие върху стомашно-чревната лигавица, за да лекувате или предотвратявате пораженията, причинени от употребата на нестероидни противовъзпалителни средства.
- Индуциране на труда, започвайки от 36-та седмица от бременността при жени с неблагоприятен маточната шийка, в която е показана индукция на раждането.
- Терапевтичен аборт и фармакологичен аборт.
sulprostone
Sulprostone е синтетичен аналог на простагландин Е2, който се използва за:
- Повишаване на раждането в случай на вътрематочна смърт на плода;
- Повишаване на аборта при наличие на показания от майката или плода;
- Лекувайте следродово кървене поради липса на мускулен тонус на матката.
гемепрост
Gemeprost е синтетичен аналог на простагландин Е1, който е включен в състава на лекарствените продукти, посочени за:
- Повишаване на раждането в случай на вътрематочна смърт на плода;
- Когато е възможно и посочено, предизвиквайте аборт на лекарства или терапевтичен аборт.
динопростон
Динопростон е естественият простагландин Е2. Той представлява активната съставка на лекарствата, използвани за:
- Повишаване на раждането преди края на бременността, когато има условия, за които е препоръчително да се предвиди раждането на детето;
- Индукция на раждането при бременности след изтичане на срока;
- Индукция на раждането в случай на фетална ендотеринна смърт.
Алпростадил
Алпростадил е синтетичен аналог на простагландин Е1, който се използва:
- При възрастни за противодействие на еректилната дисфункция.
- При кърмачета с вродени сърдечни дефекти, за да се запази дуктус артериален отворен, докато те получат хирургично лечение, необходимо за разрешаване на гореспоменатите дефекти.
Latanoprost и Travoprost
Латанопрост и травопрост са аналози на простагландин F2α, които са включени в състава на лекарствата, използвани за намаляване на повишеното вътреочно налягане при пациенти с откритоъгълна глаукома и при пациенти с очна хипертония (също деца).
забележки
Естествено, лекарства, базирани на естествени простагландини, техните производни или синтетични аналози могат да се използват само ако са предписани от лекаря и само под строг контрол от страна на този доставчик на здравни услуги.
