Inledning
Prostaglandiner är molekyler av naturligt ursprung som normalt produceras av kroppen.
I detalj är dessa derivat av fleromättade fettsyror som syntetiseras i många vävnader i kroppen och täcker olika funktioner inom den.
Trots att det är implicerat i många fysiologiska processer är den mest kända rollen av prostaglandiner sannolikt den som de spelar i inflammatoriska processer .
Intuitionen av förekomsten av prostaglandiner går tillbaka till 1930-talet efter studier utförda på mänsklig seminalvätska. Beskrivningen av det första prostaglandinet inträffade emellertid lång tid senare, i början av 1960-talet. Från det ögonblicket intensifierades forskningen på detta område, många andra prostaglandiner upptäcktes och deras roller inom organismen definierades.
Dessutom har vissa prostaglandiner skapats analoger och derivat som används inom terapeutiska fält för behandling av olika tillstånd (till exempel induktion av förlossning, behandling av erektil dysfunktion, etc.).
Vad är de
Vad är prostaglandiner?
Prostaglandiner är molekyler som produceras naturligt av kroppen som är involverade i många fysiologiska och icke- fysiologiska funktioner (inflammatoriska processer). I detalj är dessa produkter härrörande från fleromättade fettsyror och hör till eikosanoidgruppen (tillsammans med lipoxiner, tromboxaner och leukotriener).
Prostaglandinerna produceras av olika celler och var och en kan producera prostaglandiner av olika sorter och kvantiteter.
nomenklatur
Översikt över nomenklaturen och den allmänna kemiska strukturen för prostaglandiner
Det finns många typer av prostaglandiner som produceras av den kända kroppen. De anges med förkortningen " PG " (ProstaGlandine) följt av en bokstav från A till I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH och BGB.
Visste du att ...
- Prostaglandinerna I - därför BGB - är bättre kända som " prostacykliner ". Ofta betraktas de som en grupp eikosanoider i sig själv.
- Prostaglandinerna i G- och H-serien ( PGG och PGH ) betraktas däremot som intermediärer vid syntesen av andra prostaglandiner . Dessutom kan PGHs ge upphov till - utöver andra prostaglandiner A, B, C, D, E och F - till prostacykliner (BGB) och tromboxaner (TX) enligt enzymet som verkar på dem.
Den allmänna kemiska strukturen hos naturliga prostaglandiner är den som illustreras i figuren nedan; som kan ses, kännetecknas det av närvaron av en cyklopentanisk ring ; medan en hydroxylgrupp vanligen är bunden till kol 15 (C-15).
De olika serierna (A, B, C, D, E, F, G, H och I) av prostaglandiner skiljer sig från varandra genom typen och stereokemin hos substituenterna närvarande i positionerna 9 och 11 . Till exempel: prostaglandinerna i E-serien (PGE) har en karbonylgrupp i position 9 och en hydroxylgrupp bunden till kol 11; prostaglandinerna i F-serien har hydroxylgrupper bundna till kolatomerna både i position 9 och i position 11; prostaglandinerna i D-serien har å andra sidan en hydroxylgrupp bunden till kol 9 och en karbonylgrupp i position 11; etc.
Prostaglandinerna i G- och H-serien ( PGG och PGH ), i stället - som vi kommer ihåg att vara mellanliggande för syntesen av de andra prostaglandinerna - är cykloendoperoxider .
Kemisk struktur av prostaglandiner och dubbelbindningar
I naturliga prostaglandiner är dubbelbindningen mellan kol 13 (C-13) och kol 14 (C-14) alltid närvarande . Beroende på den fleromättade fettsyran från vilken PGs härledas är det emellertid möjligt att det finns närvaro av ytterligare dubbelbindningar. Mer exakt:
- Prostaglandiner som har en dubbelbindning (närvarande mellan C-13 och C-14) härrör från 8, 11, 14-eikosatriensyra .
- Prostaglandiner som har två dubbelbindningar (en mellan C-13 och C-14 och en mellan C-5 och C-6) härrör från arakidonsyra (eller 5, 8, 11, 14-eikosatetraensyra).
- Prostaglandinerna har tre dubbelbindningar (en mellan C-13 och C-14, en mellan C-5 och C-6 och en sedan C-17 och C-18) härrörande från syran 5, 8, 11, 14, 17 -eikosapentaenoico (EPA).
Dubbelbindningarna som finns närvarande i prostaglandinet indikeras med ett tal bredvid bokstaven som representerar serien; till exempel: PGE1 indikerar ett prostaglandin av E-serien med en dubbelbindning; PGE2 indikerar ett prostaglandin av E-serien med två dubbelbindningar; PGE3 indikerar ett prostaglandin av E-serien med tre dubbelbindningar.
Cis och transisomerism
Vi avslutar anvisningarna på nomenklaturen för prostaglandiner som kommer ihåg att närvaron av ett grekiskt brev bredvid antalet bindningar som finns i prostaglandinstrukturen indikerar positionen för den möjliga hydroxylgruppen som är bunden till C-9 (kol 9) med avseende på den eventuella hydroxylgruppbundna till C-11 (kol 11).
Mer detaljerat kan hydroxylgruppen bundet till C-9 vara i cis- positionen - i det här fallet kommer den att anges med det grekiska bokstaven a - eller i transpositionen - i det här fallet kommer den grekiska bokstaven P på den bundna hydroxylgruppen att indikeras till C-11.
Till exempel: PGF2a indikerar prostaglandinet som tillhör F-serien med två dubbelbindningar (därigenom härrörande från arakidonsyra), varvid hydroxylgruppen är bunden till kol 9 i cis- position i förhållande till kollegeringshydroxylgruppen 11.
sammanfattning
Hur produceras prostaglandiner?
Prostaglandiner syntetiseras från fleromättade fettsyror som anges i föregående stycke. Som nämnts kan de resulterande prostaglandinerna, beroende på fettsyran från vilken syntesen startar, ha en, två eller tre dubbelbindningar inom sin kemiska struktur.
Hos människor har prostaglandiner som härrör från arakidonsyra (följaktligen prostaglandiner som har två dubbla skogar i sin struktur) en dominerande biologisk roll.
Av denna anledning kommer vi att överväga processen med prostaglandinsyntes från och med arakidonsyra, vilken för enkelhetens skull sammanfattas i följande huvudpunkter:
- Arachidonsyra finns i fosfolipidmembranen i förestrad form. Genom verkan av fosfolipas A2 från den förestrade formen erhålles den sanna arakidonsyran.
- Den sålunda frigjorda arakidonsyran kan åstadkomma olika syntetiska vägar:
- Cyklooxigenasvägen (eller cyklisk väg) som leder till syntesen av prostaglandiner och tromboxaner;
- Lipoxygenasvägen (eller den linjära vägen) leder till syntesen av leukotriener.
- Genom verkan av cyklooxygenasenzymet (COX) erhålls den cykliska endoperoxiden PGG2 (prostaglandin G2) från arakidonsyra och därefter med peroxidasverkan den cykliska endoperoxiden PGH2 (prostaglandin H2).
- Från PGH2 är det möjligt att erhålla:
- Prostaglandin E2 (PGE2) genom verkan av PGE-isomeras.
- Prostaglandin F2a (PGF2a) genom verkan av prostaglandin-F-syntas.
- Prostaglandin D2 (PGD2) genom verkan av ett annat isomeras.
- Prostaglandin I2 (PGI2) - mer känd som prostacyklin - genom verkan av prostacyklin syntas.
- Tromboxan A2 (TXA2) på grund av verkan av tromboxansyntas.
Fördjupning: cykloxygenasenzym
Det finns tre olika isoformer av cyklooxygenasenzymet: COX-1, COX-2 och COX-3. Att lämna sidan COX-3 vars funktioner inuti kroppen verkar inte vara helt förstådda. COX-1 är den konstitutiva isoformen som normalt uttrycks i celler och involverad i cellulär homeostas, därför involverad i fysiologiska processer; I motsats till detta är COX-2 en inducerbar isoform som aktiveras i närvaro av vävnadsskada och leder till syntesen av proinflammatoriska prostaglandiner .
funktioner
Vilka funktioner gör prostaglandiner gör?
Prostaglandiner är inblandade i utförandet av olika fysiologiska funktioner, eftersom de är implicerade i patologiska processer (inflammation).
I fysiologiska förhållanden, sålunda i frånvaro av inflammatoriska tillstånd, utför prostaglandiner många viktiga funktioner för kroppen:
- De är inblandade i regleringen av vasodilation (PGE2 och PGI2) och av vasokonstriktion (PGF2a);
- De är inblandade i reglering av trombocytaggregation (PGI2 hämmar det);
- De reglerar bronkodilation (PGE2) och bronkokonstriktion (PGF2a);
- De utövar en cytoprotektiv verkan mot gastrointestinal slemhinna;
- De är inblandade i upprätthållandet av njurfunktionen ;
- Hos kvinnor stimulerar de livmoderkontraktion (PGE2 och PGF2a) och verkar på corpus luteum som reglerar produktionen av progesteron (PGE2 ökar produktionen, hämmar PGF2a det).
Som det framgår kan prostaglandiner utföra olika aktiviteter, ibland motsatta varandra, men som möjliggör att homeostas i kroppen hålls kvar.
Prostaglandins roll vid inflammation
Prostaglandiner är inte bara inblandade i kroppens homeostatiska funktioner, men kommer också till spel under inflammatoriska processer. I liknande fall är de proinflammatoriska prostaglandinerna som härrör från verkan av COX-2 på arakidonsyra:
- Inducera vasodilation genom att öka kärlpermeabiliteten;
- Främja utseende av ödem ;
- Smärtgränsen minskar genom sensibilisering av nociceptorer (smärta receptorer) mot inflammatoriska mediatorer (prostaglandiner är faktiskt inte de enda molekylerna att delta i det så kallade inflammatoriska svaret);
- De gynnar ökningen av kroppstemperaturen (denna ökning regleras emellertid också av andra icke-prostaglandiniska faktorer).
Åtgärder av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel
Naturligtvis är prostaglandins roll vid inflammation av stor betydelse. Det är därför inte förvånande att de viktigaste och vanligaste läkemedlen som används för att motverka inflammatoriska processer - NSAID, icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel - störa syntesen av dessa eikosanoider.
I detalj hämmar dessa läkemedel aktiviteten hos cyklooxygenasenzymet : icke-selektiva NSAID har förmåga att hämma både COX-1 och COX-2-isoformerna; medan selektiva NSAID-preparat - mer känt som "oxicam" (till exempel piroxicam) - inhiberar selektivt den inducerbara COX-2-isoformen. Tack vare denna selektivitet bör oxikamer minska biverkningarna som är typiska för icke-selektiva NSAID som kan hänföras exakt till inhiberingen av konstitutiv isoform COX-1.
Terapeutiska tillämpningar
Terapeutiska tillämpningar av prostaglandiner
Naturliga prostaglandiner, liksom deras analoger och syntetiska derivat, finner olika tillämpningar också inom det terapeutiska området . Faktum är att det var möjligt att göra läkemedel baserade på naturliga prostaglandiner eller deras analoger som är användbara för behandling av olika tillstånd eller sjukdomar, eftersom de kände till rollen som de olika prostaglandinerna täckte i kroppen. Nedan följer några exempel.
misoprostol
Misoprostol är en syntetisk analog av prostaglandin E1. Det är en aktiv ingrediens som ingår i kompositionen av läkemedel som används för:
- Utöva en cytoprotektiv verkan på gastrointestinal slemhinna för att behandla eller förebygga dess skador orsakad av användning av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel.
- Inducera arbetskraft från den 36: e veckan av dräktighet hos kvinnor med ogynnsam livmoderhals, där födelseinduktion anges.
- Terapeutisk abort och farmakologisk abort.
sulproston
Sulprostone är en syntetisk analog av prostaglandin E2 som används för:
- Inducerad förlossning vid intraderin fosterdöd;
- Inducerar abort i närvaro av maternella eller fosterbeteckningar;
- Behandla postpartumblödning från brist på livmodermuskelton.
gemeprost
Gemeprost är en syntetisk analog av prostaglandin E1 som ingår i kompositionen av läkemedel som anges för:
- Inducerad förlossning vid intraderin fosterdöd;
- Inducerar farmakologisk abort eller terapeutisk abort, när det är möjligt och indikeras.
dinoproston
Dinoprostone är det naturliga prostaglandinet E2. Det representerar den aktiva substansen i läkemedel som används för:
- Inducera förlossning före graviditetens slut när det finns förutsättningar för vilka det är lämpligt att förutse barnets födelse.
- Induktion av förlossning vid graviditeter bortom termen
- Induktion av förlossning vid foster endouterindöd.
alprostadil
Alprostadil är en syntetisk analog av prostaglandin E1 som används:
- Hos vuxna motverka erektil dysfunktion.
- Hos spädbarn med medfödda hjärtefekter för att hålla ductus arteriosus öppen tills de får den kirurgiska behandling som är nödvändig för att lösa de ovan nämnda defekterna.
Latanoprost och Travoprost
Latanoprost och travoprost är analoger av prostaglandin F2α som ingår i kompositionen av läkemedel som används för att minska förhöjd intraokulärt tryck hos patienter med öppenvinkelglucoma och hos patienter med okulär hypertension (inklusive barn).
Vänligen notera
Naturligtvis kan läkemedel baserade på naturliga prostaglandiner, deras derivat eller syntetiska analoger endast användas om de ordineras av läkaren och endast under strikt övervakning av denna sjukvårdsfigur.
