sissejuhatus
Prostaglandiinid on loodusliku päritoluga molekulid, mida tavaliselt keha toodab.
Üksikasjalikult on need polüküllastumata rasvhapete derivaadid, mis sünteesitakse paljudes organismi kudedes ja mis hõlmavad selle erinevaid funktsioone.
Hoolimata sellest, et see on seotud paljude füsioloogiliste protsessidega, on kõige tuntum prostaglandiinide roll kõige tõenäolisemalt see, mida nad mängivad põletikulistes protsessides .
Prostaglandiinide olemasolu intuitsioon pärineb 1930. aastatest pärast inimpäritoluga tehtud uuringuid. Esimese prostaglandiini kirjeldus toimus aga kaua aega hiljem, 1960. aastate alguses. Sellest hetkest alates intensiivistati selle valdkonna uuringuid, avastati arvukalt teisi prostaglandiine ja määratleti nende rollid organismis.
Lisaks on mõned prostaglandiinid loodud analoogidele ja derivaatidele, mida kasutatakse terapeutilises valdkonnas erinevate seisundite raviks (näiteks sünnituse esilekutsumine, erektsioonihäire ravi jne).
Mis need on?
Mis on prostaglandiinid?
Prostaglandiinid on molekulid, mida keha looduslikult toodab ja mis on seotud paljude füsioloogiliste ja mittefüsioloogiliste funktsioonidega (põletikulised protsessid). Üksikasjalikult on need tooted polüküllastumata rasvhapetest ja kuuluvad eikosanoidi rühma (koos lipoksiinide, tromboksaanide ja leukotrieenidega).
Prostaglandiine toodavad erinevad rakud ja igaüks neist võib valmistada erinevate sortide ja koguste prostaglandiine.
nomenklatuur
Prostaglandiinide nomenklatuuri ja üldise keemilise struktuuri ülevaade
Praegu teadaolev asutus toodab palju prostaglandiinide liike. Neid tähistatakse lühendiga " PG " (ProstaGlandine), millele järgneb suur täht A - I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH ja KGT.
Kas teadsite, et ...
- Prostaglandiinid I - seega KGT - on paremini tuntud kui " prostatsükliinid ". Sageli peetakse neid eikosanoidide rühmas iseenesest.
- Seevastu G- ja H-seeria prostaglandiine ( PGG ja PGH ) peetakse teiste prostaglandiinide sünteesi vaheühenditeks . Peale selle võivad PGH-d neile mõjuva ensüümi järgi põhjustada lisaks teistele prostaglandiinidele A, B, C, D, E ja F prostatsükliinidele (PGI) ja tromboksaanidele (TX).
Looduslike prostaglandiinide üldine keemiline struktuur on allpool toodud joonisel kujutatud; nagu on näha, iseloomustab seda tsüklopentaanrõnga olemasolu; kui hüdroksüülrühm on tavaliselt seotud süsinikuga 15 (C-15).
Prostaglandiinide erinevad seeriad (A, B, C, D, E, F, G, H ja I) erinevad üksteisest asendites 9 ja 11 esinevate asendajate tüübi ja stereokeemia poolest . Näiteks: E-seeria prostaglandiinidel (PGE) on asendis 9 karbonüülrühm ja süsinik-11 seotud hüdroksüülrühm; F-seeria prostaglandiinidel on süsinikuaatomitega seotud rühmad nii asendis 9 kui ka asendis 11; D-seeria prostaglandiinidel on seevastu süsiniku 9 külge seotud hüdroksüülrühm ja asendis 11 olev karbonüülrühm; jne
G- ja H-seeria prostaglandiinid ( PGG ja PGH ), mida me mäletame teiste prostaglandiinide sünteesiks, on tsüklo-endoperoksiidid .
Prostaglandiinide ja kaksiksidemete keemiline struktuur
Looduslikes prostaglandiinides on süsinik 13 (C-13) ja süsiniku 14 (C-14) vahel kaksikside alati olemas . Sõltuvalt polüküllastumata rasvhappest, millest PG-d tulenevad, on siiski võimalik, et esineb täiendavaid kaksiksidemeid. Täpsemalt:
- Kaksiksidemega (C-13 ja C-14 vahelised) prostaglandiinid pärinevad 8, 11, 14-eikosatrieenhappest .
- Prostaglandiinid, millel on kaks kaksiksidet (üks C-13 ja C-14 ning üks C-5 ja C-6 vahel), tulenevad arahhidoonhappest (või 5, 8, 11, 14-eikosatetraeenhappest).
- Prostaglandiinid, millel on kolm kaksiksidet (üks C-13 ja C-14 vahel, üks C-5 ja C-6 ning üks C-17 ja C-18), saadakse happest 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Prostaglandiinis olevad kaksiksidemed on tähistatud seeriat esindava kirja kõrval; näiteks: PGE1 näitab E-seeria prostaglandiini, millel on kaksikside; PGE2 näitab E-seeria prostaglandiini, millel on kaks kaksiksidet; PGE3 näitab E-seeria prostaglandiini, millel on kolm kaksiksidet.
Cis ja trans-isomeer
Lõpetame prostaglandiinide nomenklatuuri näpunäited, pidades meeles, et prostaglandiini struktuuris esinevate sidemete arvu kõrval asuv kreeka täht näitab C-9-ga seotud võimaliku hüdroksüülrühma positsiooni (süsinik 9) seoses võimaliku hüdroksüülrühmaga kuni C-11 (süsinik 11).
Täpsemalt, C-9-ga seotud hüdroksüülrühm võib olla cis- asendis - sel juhul näidatakse seda kreeka tähega α - või trans- asendis - sel juhul näidatakse seotud hüdroksüülrühma kreeka täht β - C-11-le.
Näiteks: PGF2a näitab F-seeriasse kuuluvat prostaglandiini, millel on kaks kaksiksidet (seega tulenevad arahhidoonhappest), mille hüdroksüülrühm on seotud süsinikuaatomiga hüdroksüülrühma 11 suhtes süsinikuaatomiga 9 cis- asendis.
kokkuvõte
Kuidas prostaglandiine toodetakse?
Prostaglandiinid sünteesitakse eelmises punktis loetletud polüküllastumata rasvhapetest . Nagu mainitud, võivad sõltuvalt rasvhappest, millest süntees algab, saada saadud prostaglandiinidel oma keemilises struktuuris üks, kaks või kolm kaksiksidet.
Inimestel on arahhidoonhappest tulenevad prostaglandiinid (seega prostaglandiinid, millel on nende struktuuris kaks kahekordset metsa), valdavalt bioloogilist rolli.
Sel põhjusel kaalume prostaglandiini sünteesi protsessi alates arahhidoonhappest, mis lihtsuse huvides võetakse kokku järgmistes peamistes punktides:
- Arahhidoonhape on fosfolipiidmembraanide sees esterdatud kujul. Fosfolipaasi A2 toimel esterdatud vormist saadakse tõeline arahhidoonhape.
- Sel viisil vabanenud arahhidoonhape võib läbi viia erinevaid sünteesiteid:
- Tsüklooksügenaasi rada (või tsükliline rada), mis viib prostaglandiinide ja tromboksaanide sünteesini;
- Lipoksügenaasi rada (või lineaarne rada), mis viib leukotrieenide sünteesini.
- Tsüklooksügenaasi ensüümi (COX) toimel saadakse tsükliline endoperoksiid PGG2 (prostaglandiin G2) arahhidoonhappest ja seejärel peroksidaasiga, tsükliline endoperoksiid PGH2 (prostaglandiin H2).
- PGH2-st on võimalik saada:
- Prostaglandiin E2 (PGE2) PGE isomeraasi toimel.
- Prostaglandiin F2α (PGF2α) prostaglandiin-F süntaasi toimel.
- Prostaglandiin D2 (PGD2) teise isomeraasi toimel.
- Prostaglandiin I2 (PGI2) - paremini tuntud kui prostatsükliin - prostatsükliini süntaasi toimel.
- Tromboksaan A2 (TXA2) tromboksaani süntaasi toime tõttu.
Süvendamine: tsükloksigenaasi ensüüm
Tsüklo-oksigenaasi ensüümi on kolm erinevat isovormi : COX-1, COX-2 ja COX-3. Jättes kõrvale COX-3, mille funktsioonid kehas ei ole veel täielikult arusaadavad; COX-1 on konstitutiivne isovorm, mis tavaliselt ekspresseerub rakkudes ja osaleb rakulises homeostaasis, seepärast osaleb füsioloogilistes protsessides; seevastu COX-2 on indutseeritav isovorm, mis aktiveerub koekahjustuste juuresolekul ja viib põletikueelsete prostaglandiinide sünteesi .
Funktsioonid
Millised funktsioonid teevad prostaglandiine?
Prostaglandiinid on seotud erinevate füsioloogiliste funktsioonide täitmisega, kuna need on seotud patoloogiliste protsessidega (põletik).
Füsioloogilistes tingimustes, seega põletikuliste seisundite puudumisel, täidavad prostaglandiinid kehale mitmeid olulisi funktsioone:
- Need on seotud vasodilatatsiooni (PGE2 ja PGI2) ja vasokonstriktsiooni (PGF2α) reguleerimisega;
- Need on seotud trombotsüütide agregatsiooni reguleerimisega (PGI2 inhibeerib seda);
- Nad reguleerivad bronhodilatatsiooni (PGE2) ja bronhokonstriktsiooni (PGF2α);
- Nad avaldavad tsütoprotektiivset toimet seedetrakti limaskesta vastu;
- Need on seotud neerufunktsiooni säilitamisega ;
- Naistel stimuleerivad nad emaka kokkutõmbumist (PGE2 ja PGF2α) ning mõjutavad progesterooni tootmist reguleerivat korpusluuti (PGE2 suurendab tootmist, PGF2α inhibeerib seda).
Nagu näha, teostavad prostaglandiinid mitmesuguseid toiminguid, mis on mõnikord teineteise vastas, kuid mis võimaldavad säilitada homeostaasi kehas.
Prostaglandiinide roll põletikul
Prostaglandiinid ei osale mitte ainult organismi homeostaatilistes funktsioonides, vaid ka mängivad põletikuliste protsesside ajal. Tõepoolest, sarnastes olukordades on COX-2 toimel arahhidoonhappest tulenevad põletikulised prostaglandiinid:
- Indutseerida veresoonte läbilaskvuse suurendamisega vasodilatatsiooni ;
- Edge turse esilekutsumise edendamine ;
- Valu lävi väheneb notsitseptorite (valu retseptorite) põletikuliste vahendajate suhtes (prostaglandiinid tegelikult ei ole ainsad molekulid, mis osalevad nn põletikulises vastuses);
- Nad soodustavad kehatemperatuuri tõusu (seda kasvu reguleerivad ka teised mitteprostaglandiinsed tegurid).
Mittesteroidsete põletikuvastaste ravimite toime
Loomulikult on prostaglandiinide roll põletikus väga oluline. Seetõttu ei ole üllatav, et peamised ja kõige levinumad ravimid, mida kasutatakse põletikuliste protsesside vastu võitlemiseks - MSPVA-d, mittesteroidsed põletikuvastased ravimid - mõjutavad nende eikosanoidide sünteesi.
Üksikasjalikult inhibeerivad need ravimid tsüklooksügenaasi ensüümi aktiivsust : mitteselektiivsed NSAID-d on võimelised pärssima nii COX-1 kui ka COX-2 isovorme; selektiivsed mittesteroidsed põletikuvastased ravimid - paremini tuntud kui "oksikamiin" (näiteks piroksikaam) - inhibeerivad selektiivselt indutseeritavat COX-2 isovormi. Tänu selektiivsusele peaksid oksikaamid vähendama mitteselektiivsete mittesteroidsete põletikuvastaste ravimite kõrvaltoimeid, mis tulenevad just konstitutiivse isovormi COX-1 inhibeerimisest.
Terapeutilised rakendused
Prostaglandiinide terapeutilised rakendused
Looduslikud prostaglandiinid, samuti nende analoogid ja sünteetilised derivaadid leiavad erinevates rakendustes ka terapeutilises valdkonnas . Tegelikult, teades erinevate prostaglandiinide poolt kehas peetavat rolli, oli võimalik valmistada looduslikke prostaglandiine või nende analooge sisaldavaid ravimeid, mis on kasulikud erinevate seisundite või haiguste raviks. Allpool on mõned näited.
misoprostooliga
Misoprostool on prostaglandiini E1 sünteetiline analoog. See on toimeaine, mis on osa ravimite koostisest, mida kasutatakse:
- Kasutage tsütoprotektiivset toimet seedetrakti limaskestale, et ravida või ennetada mittesteroidsete põletikuvastaste ravimite kasutamisest tingitud vigastusi.
- Naistel, kellel on ebasoodne emakakael, kus on näidatud sünnituse induktsioon, kutsuda esile 36. rasedusnädala tööjõud.
- Terapeutiline abort ja farmakoloogiline abort.
sulprostoon
Sulprostoon on prostaglandiin E2 sünteetiline analoog, mida kasutatakse:
- Indutseerida sünnitust emakasisene loote surma korral;
- Põhjustada ema või loote näidustuste korral aborti;
- Ravi sünnitusjärgse verejooksuga emaka lihastoonuse puudumise tõttu.
gemeprosti
Gemeprost on prostaglandiini E1 sünteetiline analoog, mis kuulub ravimite koostisse, mis on näidustatud:
- Indutseerida sünnitust emakasisene loote surma korral;
- Võimaluse korral näidata farmakoloogilist aborti või terapeutilist aborti.
Dinoprostoon
Dinoprostoon on looduslik prostaglandiin E2. See kujutab endast ravimite toimeainet, mida kasutatakse:
- Indutseerida sünnitust enne raseduse lõppu, kui on olemas tingimused, mille puhul on asjakohane ennetada lapse sündi;
- Sünnituse esilekutsumine raseduse ajal pärast seda;
- Sünnituse esilekutsumine loote endouteriini surma korral.
Alprostadiil
Alprostadiil on prostaglandiini E1 sünteetiline analoog, mida kasutatakse:
- Täiskasvanutel erektsioonihäirete vastu.
- Kaasasündinud südamepuudulikkusega imikutel peab ductus arteriosus avatuks, kuni nad saavad kirurgilise ravi, mis on vajalik eespool nimetatud puuduste kõrvaldamiseks.
Latanoprost ja Travoprost
Latanoprost ja travoprost on prostaglandiin F2α analoogid, mis on kaasatud ravimite hulka, mida kasutatakse silmasisese rõhu tõusu vähendamiseks avatud nurga glaukoomiga patsientidel ja silmahüpertensiooniga patsientidel (sh lastel).
Pange tähele
Loomulikult võib looduslikke prostaglandiine, nende derivaate või sünteetilisi analooge sisaldavaid ravimeid kasutada ainult arsti poolt määratud ja ainult selle tervishoiu näitaja range järelevalve all.
