Innledning
Prostaglandiner er molekyler av naturlig opprinnelse som vanligvis produseres av kroppen.
I detalj er disse derivater av flerumettede fettsyrer som syntetiseres i mange vev i kroppen og dekker ulike funksjoner i den.
Til tross for å være involvert i mange fysiologiske prosesser, er den mest kjente rollen som prostaglandiner mest sannsynlig den ene de spiller i betennelsesprosesser .
Intuisjonen av eksistensen av prostaglandiner dateres tilbake til 1930-tallet etter studier utført på human seminalvæske. Imidlertid oppstod beskrivelsen av det første prostaglandinet lenge senere, tidlig på 1960-tallet. Fra det øyeblikket intensiverte forskningen på dette området, ble mange andre prostaglandiner oppdaget og deres roller i organismen ble definert.
Videre er noen prostaglandiner opprettet analoger og derivater som brukes i terapeutisk felt for behandling av forskjellige tilstander (for eksempel induksjon av fødsel, behandling av erektil dysfunksjon, etc.).
Hva er de?
Hva er prostaglandiner?
Prostaglandiner er molekyler som produseres naturlig av kroppen som er involvert i mange fysiologiske og ikke- fysiologiske funksjoner (inflammatoriske prosesser). I detalj er disse produktene avledet av flerumettede fettsyrer og tilhører eikosanoidgruppen (sammen med lipoksiner, tromboxaner og leukotriener).
Prostaglandiner produseres av forskjellige celler, og hver av dem kan produsere prostaglandiner av forskjellige varianter og mengder.
nomenklatur
Oversikt over nomenklatur og generell kjemisk struktur av prostaglandiner
Det er mange typer prostaglandiner produsert av kroppen som er kjent for tiden. De er angitt med forkortelsen " PG " (ProstaGlandine) etterfulgt av et hovedbrev fra A til I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH og PGI.
Visste du at ...
- Prostaglandinene I - derfor BGB - er bedre kjent som " prostacykliner ". Ofte betraktes de som en gruppe eicosanoider i sin egen rett.
- Prostaglandinene i G- og H-serien ( PGG og PGH ), derimot, betraktes som mellomprodukter i syntesen av andre prostaglandiner . Videre, ifølge enzymet som virker på dem, kan PGH gi opphav - i tillegg til andre prostaglandiner A, B, C, D, E og F - til prostacyklinene (BGB) og til tromboxaner (TX).
Den generelle kjemiske strukturen av naturlige prostaglandiner er den som er illustrert i figuren under; som det kan sees, er det preget av nærværet av en cyklopentanisk ring ; mens en hydroksylgruppe vanligvis er bundet til karbon 15 (C-15).
De forskjellige seriene (A, B, C, D, E, F, G, H og I) av prostaglandiner varierer fra hverandre av typen og stereokjemi av substituentene tilstede i posisjonene 9 og 11 . For eksempel: prostaglandinene i E-serien (PGE) har en karbonylgruppe i posisjon 9 og en hydroksylgruppe bundet til karbon 11; prostaglandinene i F-serien har hydroksylgrupper bundet til karbonene både i stilling 9 og i posisjon 11; prostaglandinene i D-serien har derimot en hydroksylgruppe bundet til karbon 9 og en karbonylgruppe i posisjon 11; etc.
Prostaglandinene i G- og H-serien ( PGG og PGH ), i stedet - som vi husker å være mellomliggende for syntesen av de andre prostaglandinene - er cykloendoperoksider .
Kjemisk struktur av prostaglandiner og dobbeltbindinger
I naturlige prostaglandiner er dobbeltbindingen mellom karbon 13 (C-13) og karbon 14 (C-14) alltid tilstede . Avhengig av den flerumettede fettsyren hvorfra PG'ene kommer ut, er det imidlertid mulig at det er tilstedeværelse av ytterligere dobbeltbindinger. Mer presist:
- Prostaglandiner som har et dobbeltbinding (tilstede mellom C-13 og C-14) stammer fra 8, 11, 14-eikosatriensyre .
- Prostaglandiner med to dobbeltbindinger (en mellom C-13 og C-14 og en mellom C-5 og C-6) stammer fra arakidonsyre (eller 5, 8, 11, 14-eikosatetraensyre).
- Prostaglandinene har tre dobbeltbindinger (en mellom C-13 og C-14, en mellom C-5 og C-6 og en siden C-17 og C-18) stammer fra syren 5, 8, 11, 14, 17 -eikosapentaenoico (EPA).
De dobbeltbindingene som er tilstede i prostaglandinet er indikert med et tall ved siden av bokstaven som representerer serien; for eksempel: PGE1 indikerer et prostaglandin av E-serien med et dobbeltbinding; PGE2 indikerer et prostaglandin av E-serien med to dobbeltbindinger; PGE3 indikerer et prostaglandin av E-serien med tre dobbeltbindinger.
Cis og trans isomerisme
Vi konkluderer med hintene på nomenklaturen for prostaglandiner som husker at tilstedeværelsen av et gresk bokstav ved siden av antall bindinger som er tilstede i prostaglandinstrukturen, indikerer posisjonen til den mulige hydroksylgruppen bundet til C-9 (karbon 9) med hensyn til mulig hydroksylgruppe-bundet til C-11 (karbon 11).
Nærmere bestemt kan hydroksylgruppen bundet til C-9 være i cis- stillingen - i dette tilfellet vil det bli angitt med det greske bokstaveret a - eller i transposisjonen - i dette tilfelle vil det greske brevet β - på den bundne hydroksylgruppen bli indikert til C-11.
For eksempel: PGF2a indikerer prostaglandinet som tilhører F-serien med to dobbeltbindinger (derfor avledet fra arakidonsyre) som har hydroksylgruppen bundet til karbon 9 i cis- stilling i forhold til karbon legeringshydroksylgruppen 11.
oppsummering
Hvordan produseres prostaglandiner?
Prostaglandiner syntetiseres fra flerumettede fettsyrer som er oppført i forrige avsnitt. Som nevnt, avhengig av fettsyren hvorfra syntesen starter, kan de resulterende prostaglandiner ha en, to eller tre dobbeltbindinger innenfor deres kjemiske struktur.
Hos mennesker er prostaglandiner som kommer fra arakidonsyre (følgelig prostaglandiner som har to doble skoger i sin struktur) en dominerende biologisk rolle.
Av denne grunn vil vi vurdere prosessen med prostaglandinsyntese som starter fra arakidonsyre, som for enkelhets skyld vil bli oppsummert i følgende hovedpunkter:
- Arachidonsyre er funnet inne i fosfolipidmembranene i esterifisert form. Ved virkningen av fosfolipase A2 fra den esterifiserte form oppnås den sanne arakidonsyre.
- Den således frigjorte arakidonsyren kan gjennomføre forskjellige syntetiske ruter:
- Cyclooxygenase- banen (eller cyklisk vei) som fører til syntese av prostaglandiner og tromboxaner;
- Lipoksygenase-banen (eller lineær bane) som fører til syntesen av leukotriener.
- Ved virkningen av cyklooksygenase-enzymet (COX), oppnås det sykliske endoperoksyd PGG2 (prostaglandin G2) fra arakidonsyre og deretter med peroksidase-virkningen, det cykliske endoperoksyd PGH2 (prostaglandin H2).
- Fra PGH2 er det mulig å skaffe:
- Prostaglandin E2 (PGE2) ved virkningen av PGE-isomerase.
- Prostaglandin F2a (PGF2a) ved virkningen av prostaglandin-F-syntase.
- Prostaglandin D2 (PGD2) ved virkningen av en annen isomerase.
- Prostaglandin I2 (PGI2) - bedre kjent som prostacyklin - ved virkningen av prostacyklin syntase.
- Tromboxan A2 (TXA2) på grunn av virkningen av tromboxansyntase.
Dybding: Cycloxygenase enzym
Det finnes tre forskjellige isoformer av cyklooksygenase-enzymet: COX-1, COX-2 og COX-3. Å forlate COX-3, hvis funksjoner inne i kroppen, virker ennå ikke fullt ut forstått. COX-1 er den konstitutive isoformen som normalt uttrykkes i celler og involvert i cellulær homeostase, derfor involvert i fysiologiske prosesser; I motsetning er COX-2 en inducerbar isoform som aktiveres i nærvær av vevskader og fører til syntese av proinflammatoriske prostaglandiner .
funksjoner
Hvilke funksjoner gjør prostaglandiner gjør?
Prostaglandiner er involvert i utførelsen av ulike fysiologiske funksjoner, da de er involvert i patologiske prosesser (betennelse).
I fysiologiske forhold, derfor i fravær av inflammatoriske tilstander, utfører prostaglandiner mange viktige funksjoner for kroppen:
- De er involvert i reguleringen av vasodilasjon (PGE2 og PGI2) og av vasokonstriksjon (PGF2a);
- De er involvert i regulering av blodplateaggregering (PGI2 hemmer det);
- De regulerer bronkodilasjon (PGE2) og bronkokonstriksjon (PGF2a);
- De utøver en cytoprotektiv virkning mot gastrointestinal mucosa;
- De er involvert i vedlikehold av nyrefunksjonen ;
- Hos kvinner stimulerer de livmor sammentrekning (PGE2 og PGF2α) og virker på corpus luteum som regulerer produksjonen av progesteron (PGE2 øker produksjonen, PGF2a hemmer det).
Som det kan ses, utfører prostaglandiner ulike aktiviteter, noen ganger motsatt hverandre, men som tillater å opprettholde homøostasis inne i kroppen.
Rolle av prostaglandiner i betennelse
Prostaglandiner er ikke bare involvert i kroppens homeostatiske funksjoner, men kommer også til spill under inflammatoriske prosesser. Faktisk, i lignende situasjoner er de proinflammatoriske prostaglandiner som følger av virkningen av COX-2 på arakidonsyre:
- Induktor vasodilasjon ved å øke vaskulær permeabilitet;
- Fremme utseendet av ødem ;
- Smertetærskelen reduseres gjennom sensibilisering av nociceptorer (smertestillende midler) til inflammatoriske mediatorer (prostaglandiner er faktisk ikke de eneste molekylene som skal delta i den såkalte inflammatoriske responsen);
- De favoriserer økningen i kroppstemperaturen (denne økningen reguleres imidlertid også av andre ikke-prostaglandiniske faktorer).
Tiltak av ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer
Selvfølgelig er rollen som prostaglandiner i betennelse av stor betydning. Derfor er det ikke overraskende at de viktigste og vanligste legemidlene som brukes til å motvirke inflammatoriske prosesser - NSAID, ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer - forstyrrer syntesen av disse eikosanoidene.
I detalj hemmer disse stoffene aktiviteten til cyklooksygenase-enzymet : Ikke-selektive NSAID er i stand til å hemme både COX-1- og COX-2-isoformene; mens selektive NSAIDs - bedre kjent som "oxicam" (for eksempel piroxicam) - selektivt hemmer den inducerbare COX-2 isoformen. Takket være denne selektiviteten, bør oxicam redusere bivirkningene som er typiske for ikke-selektive NSAID, som kan tilskrives nøyaktig til inhiberingen av konstitutiv isoform COX-1.
Terapeutiske applikasjoner
Terapeutiske anvendelser av prostaglandiner
Naturlige prostaglandiner, så vel som deres analoger og syntetiske derivater, finner forskjellige anvendelser også på terapeutisk område . Faktisk, å vite hvilken rolle de ulike prostaglandiner dekket i kroppen, var det mulig å lage medisiner basert på naturlige prostaglandiner eller deres analoger som er nyttige for behandling av ulike tilstander eller sykdommer. Nedenfor er noen eksempler.
misoprostol
Misoprostol er en syntetisk analog av prostaglandin E1. Det er en aktiv ingrediens som er en del av sammensetningen av medisiner som brukes til:
- Utøve en cytoprotektiv virkning på mage-tarmslimhinnen for å behandle eller forhindre skader forårsaket av bruk av ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler.
- Inducer arbeid fra den 36. uken av svangerskap hos kvinner med ugunstig livmorhals hvor fødselsinduksjon er indikert.
- Terapeutisk abort og farmakologisk abort.
sulproston
Sulprostone er en syntetisk analog av prostaglandin E2 som brukes til:
- Induce fødsel i tilfelle intrauterin føtal død;
- Induce abort i nærvær av maternale eller foster indikasjoner;
- Behandle postpartumblødning fra mangel på uterus muskel tone.
gemeprost
Gemeprost er en syntetisk analog av prostaglandin E1 inkludert i sammensetningen av medisiner angitt for:
- Induce fødsel i tilfelle intrauterin føtal død;
- Indukser farmakologisk abort eller terapeutisk abort, når det er mulig og indikert.
Dinoprostone
Dinoprostone er den naturlige prostaglandin E2. Den representerer den aktive ingrediensen av medisiner som brukes til:
- Inducer fødsel før graviditetens slutt når det er forhold som det er hensiktsmessig å forutse barnets fødsel;
- Induksjon av fødsel i svangerskap utenfor begrepet;
- Induksjon av fødsel i foster endouterin død.
alprostadil
Alprostadil er en syntetisk analog av prostaglandin E1 som brukes:
- Hos voksne for å motvirke erektil dysfunksjon.
- Hos spedbarn med medfødte hjertefeil for å holde ductus arteriosus åpen til de får den kirurgiske behandlingen som er nødvendig for å løse de nevnte feilene.
Latanoprost og Travoprost
Latanoprost og travoprost er analoger av prostaglandin F2α som inngår i sammensetningen av legemidler som brukes til å redusere forhøyet intraokulært trykk hos pasienter med åpenvinklet glaukom og hos pasienter med okulær hypertensjon (inkludert barn).
Vær oppmerksom på
Naturligvis kan medisiner basert på naturlige prostaglandiner, derivater eller syntetiske analoger kun brukes dersom legen foreskriver dette og bare under streng overvåkning av denne helsetjenesten.
