introducere
Prostaglandinele sunt molecule de origine naturală produse în mod normal de organism.
În detaliu, acestea sunt derivați ai acizilor grași polinesaturați care sunt sintetizați în multe țesuturi ale corpului și care acoperă diferite funcții în cadrul aceluiași.
Deși sunt implicați în multe procese fiziologice, cel mai probabil, cel mai bine-cunoscut rol al prostaglandinelor este rolul lor în procesele inflamatorii .
Intuiția existenței prostaglandinelor datează din anii 1930 după studii efectuate pe lichidul seminal uman. Cu toate acestea, descrierea primului prostaglandin a avut loc mult timp mai târziu, la începutul anilor 1960. Din acel moment, cercetarea în acest domeniu sa intensificat, au fost descoperite multe alte prostaglandine și s-au definit roluri în organism.
Mai mult, unele prostaglandine au fost create analogi și derivați care sunt utilizați în domeniul terapeutic pentru tratamentul diferitelor condiții (de exemplu, inducerea nașterii, tratamentul disfuncției erectile etc.).
Ce sunt eu
Ce sunt prostaglandinele?
Prostaglandinele sunt molecule produse în mod natural de organismul implicat în multe procese fiziologice și neinflamatorii. În detaliu, acestea sunt produse derivate din acizi grași polinesaturați și aparținând grupului de eicosanoizi (împreună cu lipoxine, tromboxani și leucotriene).
Prostaglandinele sunt produse de diferite celule și fiecare poate produce prostaglandine de diferite soiuri și cantități.
nomenclatură
Prezentare generală a nomenclaturii și structurii chimice generale a prostaglandinelor
Există multe tipuri de prostaglandine produse de organismul cunoscut în prezent. Acestea sunt indicate cu abrevierea " PG " (ProstaGlandine) urmată de o literă de marcă de la A la I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH și IGP.
Știai că ...
- Prostaglandinele I - prin urmare, IGP - sunt mai bine cunoscute sub numele de " prostacicline ". Adesea ele sunt considerate ca un grup de eicosanoizi în sine.
- Prostaglandinele seriei G și H ( PGG și PGH ), pe de altă parte, sunt considerate ca intermediari în sinteza celorlalte prostaglandine . În plus, în funcție de enzima care acționează asupra acestora, PGH poate determina, ca și alte prostaglandine A, B, C, D, E și F, prostagiclina (PGI) și tromboxanii (TX).
Structura chimică generală a prostaglandinelor naturale este prezentată în figura de mai jos; după cum se poate vedea, se caracterizează prin prezența unui ciclu ciclopentanic ; în timp ce la atomul de carbon 15 (C-15) o grupare hidroxil este de obicei legată.
Diferitele serii (A, B, C, D, E, F, G, H și I) ale prostaglandinelor diferă una de alta prin tipul și stereochimia substituenților prezenți în pozițiile 9 și 11 . De exemplu: prostaglandinele din seria E (PGE) au o grupare carbonil în poziția 9 și o grupare hidroxil legată la carbon 11; prostaglandinele din seria F au grupări hidroxil legate la atomii de carbon atât în poziția 9 cât și în poziția 11; prostaglandinele seriei D, pe de altă parte, au o grupare hidroxil legată la carbonul 9 și o grupare carbonil în poziția 11; etc.
Prostaglandinele din seriile G și H ( PGG și PGH ), în schimb - pe care nu ne amintim să fim intermediare pentru sinteza celorlalte prostaglandine - sunt ciclo-endoperoxidurile .
Structura chimică a prostaglandinelor și a legăturilor duble
În prostaglandinele naturale, este întotdeauna prezentă dubla legătură între carbonul 13 (C-13) și carbonul 14 (C-14). Cu toate acestea, în funcție de acidul gras polinesaturat din care derivă PC-urile, este posibil să existe prezența altor legături duble. Mai exact:
- Prostaglandinele având o dublă legătură (prezentă între C-13 și C-14) derivă din acidul 8, 11, 14-eicosatrienoic .
- Prostaglandinele având două duble legături (unul dintre C-13 și C-14 și unul dintre C-5 și C-6) derivă din acidul arahidonic (sau acidul 5, 8, 11, 14-eicosatetraenoic).
- Prostaglandinele având trei legături duble (una dintre C-13 și C-14, una dintre C-5 și C-6 și una dintre C-17 și C-18) derivă din acidul 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoic (EPA).
Legăturile duble prezente în prostaglandină sunt indicate cu un număr plasat lângă litera care reprezintă seria; de exemplu: PGE1 indică o prostaglandină din seria E cu o legătură dublă; PGE2 indică o prostaglandină din seria E cu două legături duble; PGE3 indică o prostaglandină din seria E cu trei legături duble.
Izomerismul cis și trans
Încheiem conturul nomenclatorului de prostaglandine, reamintind că prezența unei litere grecești alături de numărul de legături prezente în structura prostaglandinei indică poziția oricărei grupări hidroxil legată la C-9 (carbon 9) în raport cu orice grupă hidroxil legată la C-11 (carbon 11).
Mai detaliat, gruparea hidroxil legată de C-9 poate fi în poziția cis - în acest caz va fi indicată cu litera greacă α - sau în poziția trans - în acest caz va fi indicată pe litera greacă β - în raport cu gruparea hidroxil legată la C-11.
De exemplu: PGF2α indică prostaglandina aparținând seriei F cu două legături duble (prin urmare derivate din acidul arahidonic) având gruparea hidroxil legată la carbonul 9 într-o poziție cis față de gruparea hidroxil legată la carbonul 11.
rezumat
Cum se produc prostaglandinele?
Prostaglandinele sunt sintetizate din acizi grași polinesaturați enumerați în paragraful anterior. Așa cum s-a menționat, în funcție de acidul gras din care a început sinteza, prostaglandinele rezultate pot avea una, două sau trei legături duble în structura lor chimică.
La om, prostaglandinele derivate din acidul arahidonic (prin urmare, prostaglandinele care au două chereste duble în structura lor) joacă un rol biologic preponderent.
Din acest motiv, vom analiza procesul de sinteză a prostaglandinelor pornind de la acidul arahidonic, care pentru simplitate va fi rezumat în următoarele puncte principale:
- Acidul arahidonic se găsește în membranele fosfolipide în formă esterificată. Prin acțiunea fosfolipazei A2 din forma esterificată, se obține acid arahidonic.
- Acidul arahidonic astfel eliberat poate lua diferite căi de sinteză:
- Calea ciclooxigenazei (sau calea ciclică) care conduce la sinteza prostaglandinelor și tromboxanilor;
- Calea lipoxigenazei (sau calea liniară) care conduce la sinteza leucotrienelor.
- Prin acțiunea enzimei ciclooxigenaza (COX), din acidul arahidonic obținem PGG2 ciclic endogen (prostaglandină G2) și, ulterior, cu acțiunea peroxidazei, endometoxidul ciclic PGH2 (prostaglandina H2).
- Din PGH2 este posibil să se obțină:
- Prostaglandina E2 (PGE2) prin acțiunea izomerazei PGE.
- Prostaglandina F2α (PGF2Î ±) pentru sintaza prostaglandin-F.
- Prostaglandina D2 (PGD2) prin acțiunea unei alte izomeraze.
- Prostaglandina I2 (PGI2) - mai bine cunoscută sub numele de prostaciclină - de către prostacyclin sintaza.
- Tromboxanul A2 (TXA2) pentru acțiunea tromboxan sintazei.
Adâncime: Enzima ciclooxigenazei
Există trei izoforme diferite ale enzimei ciclooxigenază: COX-1, COX-2 și COX-3. Lăsând deoparte COX-3 ale căror funcții în organism nu par a fi încă pe deplin înțelese; COX-1 este izoforma constituită în mod normal exprimată în celule și implicată în homeostazia celulară, prin urmare implicată în procese fiziologice; dimpotrivă, COX-2 este o izoformă inductibilă care este activată în prezența leziunii tisulare și conduce la sinteza prostaglandinelor pro-inflamatorii .
funcţii
Ce funcții fac prostaglandinele?
Prostaglandinele sunt implicate în îndeplinirea diferitelor funcții fiziologice, deoarece acestea sunt implicate în procesele patologice (inflamația).
În condiții fiziologice, prin urmare, în absența stărilor inflamatorii, prostaglandinele îndeplinesc multe funcții importante pentru organism:
- Ei sunt implicați în reglarea vasodilatației (PGE2 și PGI2) și a vasoconstricției (PGF2α);
- Ei sunt implicați în reglarea agregării plachetare (PGI2 inhibă aceasta);
- Acestea reglează bronhodilatarea (PGE2) și bronhoconstricția (PGF2α);
- Ei exercită o acțiune citoprotectoare împotriva mucoasei gastrointestinale;
- Acestea sunt implicate în menținerea funcției renale ;
- La femei, ele stimulează contracția uterină (PGE2 și PGF2α) și acționează asupra corpusului luteal care reglează producția de progesteron (PGE2 crește producția, PGF2α o inhibă).
După cum se poate observa, prostaglandinele efectuează diferite activități, uneori opuse unul cu celălalt, dar care permit menținerea homeostaziei în organism.
Rolul prostaglandinelor în inflamație
Prostaglandinele nu sunt implicate numai în funcțiile homeostatice ale organismului, ci intră și în joc în timpul proceselor inflamatorii. De fapt, în astfel de situații, prostaglandinele pro-inflamatorii care derivă din acțiunea COX-2 asupra acidului arahidonic:
- Induce vasodilatație prin creșterea permeabilității vaselor;
- Promovarea apariției edemelor ;
- Pragul durerii scade prin sensibilizarea nociceptorilor (receptorilor de durere) către mediatorii inflamației (prostaglandinele, de fapt, nu sunt singurele molecule care participă la așa numitul răspuns inflamator);
- Promovează creșterea temperaturii corporale (această creștere este, de asemenea, reglementată de alți factori care nu sunt prostaglandinici).
Acțiunea medicamentelor antiinflamatoare nesteroidiene
Desigur, rolul prostaglandinelor în inflamație este de o mare importanță. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că principalele și cele mai frecvente medicamente utilizate pentru a contracara procesele inflamatorii - adică AINS, medicamente antiinflamatoare nesteroidiene - interferează tocmai cu sinteza acestor eicosanoide.
În mod detaliat, aceste medicamente inhibă activitatea enzimei ciclooxigenază : NSAID neselective sunt capabile să inhibe atât izoformele COX-1, cât și COX-2; în timp ce AINS selectivi - mai bine cunoscuți sub numele de "oxicam" (de exemplu, piroxicam) - inhibă selectiv izoforma inductibilă cu COX-2. Datorită acestei selectivități, oxicamii ar trebui să reducă efectele secundare ale AINS neselective datorită inhibării izoformei constitutive COX-1.
Aplicații terapeutice
Aplicații terapeutice ale prostaglandinelor
Prostaglandinele naturale, precum și analogii și derivații lor sintetici, găsesc diferite aplicații și în domeniul terapeutic . De fapt, știind rolul jucat de diferitele prostaglandine în organism, a fost posibil să se facă medicamente pe bază de prostaglandine naturale sau analogii lor utile pentru tratamentul diferitelor afecțiuni sau boli. Mai jos sunt câteva exemple.
misoprostol
Misoprostolul este un analog sintetic al prostaglandinei E1. Este un ingredient activ care face parte din compoziția medicamentelor utilizate pentru:
- Exercitarea unei acțiuni citoprotective asupra mucoasei gastrointestinale pentru tratarea sau prevenirea leziunilor cauzate de utilizarea medicamentelor antiinflamatoare nesteroidiene.
- Inducerea travaliului începând cu a 36-a săptămână de gestație la femeile cu un col uterin nefavorabil, în care este indicată inducerea nașterii.
- Avortul terapeutic și avortul farmacologic.
sulprostonă
Sulprostona este un analog sintetic al prostaglandinei E2 care este utilizat pentru:
- Inducerea nașterii în caz de deces intrauterin fetal;
- Inducerea avortului în prezența indicațiilor materne sau fetale;
- Tratați sângerarea postpartum datorită lipsei tonusului muscular al uterului.
gemeprostul
Gemeprost este un analog sintetic al prostaglandinei E1 care este inclus în compoziția medicamentelor indicate pentru:
- Inducerea nașterii în caz de deces intrauterin fetal;
- Induce avortul medicamentos sau avortul terapeutic, atunci când este posibil și indicat.
dinoprostone
Dinoprostona este prostaglandina E2 naturală. Acesta reprezintă ingredientul activ al medicamentelor utilizate pentru:
- Inducerea nașterii înainte de sfârșitul sarcinii atunci când există condiții pentru care se recomandă anticiparea nașterii copilului;
- Inducerea livrării în sarcini dincolo de termen;
- Inducerea nașterii în cazul decesului fătului endouterin.
alprostadil
Alprostadil este un analog sintetic al prostaglandinei E1 care este utilizat:
- La adulți, pentru a contracara disfuncția erectilă.
- La copiii cu defecte cardiace congenitale pentru a menține ductul arterial deschis până când primesc tratamentul chirurgical necesar pentru a rezolva defectele menționate mai sus.
Latanoprost și Travoprost
Latanoprost și travoprost sunt analogi ai prostaglandinei F2α care sunt incluși în compoziția medicamentelor utilizate pentru a reduce presiunea intraoculară crescută la pacienții cu glaucom cu unghi deschis și la pacienții cu hipertensiune oculară (de asemenea copii).
nota bene
În mod natural, medicamentele pe bază de prostaglandine naturale, derivații lor sau analogii sintetici pot fi utilizate numai dacă sunt prescrise de medic și numai sub stricta atenție de către acest furnizor de servicii medicale.
