Aflați despre prostaglandină și boli conexe

Prostaglandina este un grup de lipide bioactive care joacă roluri cruciale în diferite procese fiziologice din corpul uman. În timp ce prostaglandina a fost descoperită pentru prima dată în lichidul seminal, acum este recunoscut pentru influența sa răspândită în numeroase funcții biologice, de la reglarea inflamației până la controlul fluxului de sânge. Acest articol va explica care este prostaglandina, care sunt rolurile sale, sinteza prostaglandinei și problemele de sănătate legate de prostaglandină.

Ce este Prostaglandin?

Prostaglandina este un grup de substanțe asemănătoare hormonilor derivați din acizi grași, în principal acid arahidonic. Prostaglandina aparține unei categorii mai largi de molecule cunoscute sub numele de eicosanoide, care include, de asemenea, leucotriene și tromboxani. Spre deosebire de hormonii tradiționali care sunt produse în glande specifice și afectează organele îndepărtate, prostaglandina este sintetizată local în aproape fiecare țesut al corpului și își exercită efectele asupra celulelor din apropiere.

Din punct de vedere structural, prostaglandinele conțin un lanț de 20 de carbon și sunt sintetizate prin conversia enzimatică a acidului arahidonic. Datorită naturii lor solubile în lipide, prostaglandinele pot difuza pe membranele celulare și se pot lega de receptorii specifici de pe celulele vecine, inițierea unei cascade de răspunsuri biologice.

Prostaglandina este un hormon?

Prostaglandina este adesea descrisă ca o substanță asemănătoare hormonilor, dar din punct de vedere tehnic nu este un hormon în sensul tradițional. Termenul „hormon” se referă de obicei la substanțe chimice care sunt produse de glande specifice, care se deplasează prin fluxul sanguin și afectează organele țintă îndepărtate. În schimb, prostaglandinele sunt mediatori locali care sunt sintetizați ca răspuns la stimuli și acționează asupra celulelor din apropiere în același țesut sau organ.

În timp ce hormonii sunt de obicei produse de glandele endocrine (cum ar fi glandele tiroidiene sau suprarenale) și au efecte răspândite, prostaglandina este sintetizată în aproape fiecare țesut și organ, iar efectele sale sunt de obicei limitate la zona înconjurătoare unde a fost produsă.

Prin urmare, în timp ce prostaglandina împărtășește unele asemănări funcționale cu hormonii – cum ar fi reglarea diferitelor procese fiziologice – acțiunile locale și modul în care este produs și distribuit îl distinge de hormonii tradiționali.

Sinteza prostaglandinei

Prostaglandina este sintetizată din acid arahidonic – un acid gras polinesaturat găsit în membranele celulare ale majorității țesuturilor. Când celulele sunt stimulate de diverse semnale – cum ar fi leziuni, infecții sau inflamație – fosfolipaza A2 este activată, eliberând acid arahidonic din fosfolipidele membranei.

Odată eliberat, acidul arahidonic este transformat în prostaglandină prin acțiunea enzimelor ciclooxigenazei (COX). Există două izoforme principale ale enzimei COX: COX-1 și COX-2.

• COX-1 este exprimat în mod constitutiv în majoritatea țesuturilor și este responsabil pentru producerea de prostaglandine care mențin funcții fiziologice normale, cum ar fi protecția mucoasei gastrice și agregarea plachetară.
• COX-2 este inductibil și exprimat în primul rând în timpul inflamației, unde produce prostaglandine care mediază durerea, febra și inflamația.

Producția de prostaglandină este, de asemenea, reglementată de alte enzime, cum ar fi prostaglandina dehidrogenază, care inactivează prostaglandina după eliberarea sa.

Tipuri de prostaglandine

Există mai multe tipuri de prostaglandine; Fiecare tip are funcții unice în funcție de țesutul și receptorul pe care îl acționează. Principalele prostaglandine la oameni includ:

• PGE2 (prostaglandină E2): Adesea asociat cu inflamație, febră și durere. PGE2 joacă un rol cheie în răspunsul inflamator și este implicat în reglarea tensiunii arteriale și a funcției imunitare.
• PGF2α (prostaglandină F2-alfa): implicat în contracții uterine în timpul muncii la naștere și în reglarea ciclului menstrual. PGF2α joacă, de asemenea, un rol în contracția mușchiului neted la plămâni și vase de sânge.
• PGI2 (prostaciclină): produs în principal în celulele endoteliale și acționează pentru a dilata vasele de sânge și pentru a inhiba agregarea plachetară. PGI2 este crucial pentru reglarea fluxului de sânge și pentru prevenirea formării cheagurilor de sânge.
• TXA2 (Thromboxane A2): Produs în principal în trombocite, TXA2 promovează agregarea trombocitelor și vasoconstricția, jucând un rol critic în formarea cheagurilor de sânge.
• PGD2 (prostaglandină D2): produs în principal în mastocite și implicat în reglarea răspunsurilor imune, precum și în medierea reacțiilor alergice.

Fiecare tip de prostaglandină acționează prin receptorul său specific. Acest receptor este un receptor cuplat cu proteină G (GPCR) care inițiază o serie de căi de semnalizare intracelulare.

Funcțiile biologice ale prostaglandinei

Prostaglandina joacă un rol central în reglarea multor procese fiziologice. Unele funcții importante ale prostaglandinei includ:

Inflamație și răspuns imun

Prostaglandinele, în special PGE2, sunt mediatori cheie ai inflamației. Prostaglandina este produsă ca răspuns la leziunea țesuturilor sau infecția și contribuie la semnele tipice ale inflamației: roșeață, umflare, căldură și durere. Prin promovarea vasodilatației și creșterea permeabilității vasculare, prostaglandina ajută celulele albe din sânge și nutrienții ajung la țesutul afectat.

PGE2 are, de asemenea, un rol în reglarea febrei. Acest tip de prostaglandină acționează asupra hipotalamusului pentru a ridica temperatura punctului setat al corpului, ceea ce duce la febră ca parte a răspunsului imun. În plus, prostaglandina ajută la modularea sistemului imunitar prin influențarea activității diferitelor celule imune, inclusiv macrofage, celule T și celule dendritice.

Sistem reproducător

Prostaglandina este esențială pentru mai multe procese de reproducere. La femei, PGF2α și PGE2 reglează ciclul menstrual prin modularea activității musculare netede uterine. În timpul menstruației, prostaglandina stimulează contracțiile uterine, facilitând expulzarea căptușelii uterine. Prostaglandina contribuie, de asemenea, la durerea asociată cu menstruația (DY8XSME8XNORR8XHE8XA).

Prostaglandin joacă, de asemenea, un rol critic în munca la naștere. PGF2α induce contracții uterine necesare pentru naștere, în timp ce PGE2 ajută la înmuierea colului uterin (maturarea cervicală) în pregătirea nașterii.

Sistem cardiovascular

În sistemul cardiovascular, prostaglandina ajută la reglarea tensiunii arteriale și a tonului vascular. PGI2, produs de celulele endoteliale care acoperă vasele de sânge, dilata vasele de sânge și împiedică trombocitele să se aglomereze. În schimb, TXA2, produs de trombocite, provoacă vasoconstricție și promovează agregarea trombocitelor, ceea ce este esențial pentru formarea cheagurilor de sânge.

Echilibrul dintre PGI2 și TXA2 ajută la menținerea hemostazei normale și a tensiunii arteriale. Întreruperea acestui echilibru, cum ar fi o supraproducție a TXA2, poate contribui la boli cardiovasculare, inclusiv hipertensiune arterială și ateroscleroză.

Sistem gastrointestinal

Prostaglandina joacă, de asemenea, un rol important în protejarea sistemului gastrointestinal. PGE2, de exemplu, ajută la menținerea integrității mucoasei gastrice prin promovarea secreției de mucus și bicarbonat, care protejează căptușeala stomacului de efectele corozive ale acidului gastric. În plus, prostaglandina inhibă secreția de acid gastric și promovează fluxul de sânge la căptușeala stomacului, contribuind la vindecarea ulcerului.

Rinichi

La rinichi, prostaglandina reglementează fluxul sanguin renal și rata de filtrare glomerulară (GFR), asigurând funcția renală adecvată. PGE2 și PGI2 ajută vasele de sânge renale vasodilate, promovând fluxul de sânge și filtrarea produselor reziduale. Prostaglandina influențează, de asemenea, echilibrul de sodiu și apă, afectând astfel retenția de lichide și homeostazia electrolitică.

Boli legate de prostaglandină

Dezechilibrele producției de prostaglandină sunt asociate cu mai multe boli și afecțiuni.

Inflamație cronică și boli autoimune

Prostaglandinele, în special PGE2, sunt implicate în inflamația cronică, care este un semn distinctiv al bolilor autoimune, cum ar fi artrita reumatoidă, lupusul și astmul. Supraproducția de prostaglandine agravează deteriorarea țesuturilor, durerea și umflarea în aceste condiții.

Boala cancerului

În anumite tipuri de cancer, prostaglandinele – în special PGE2 – s -a dovedit că promovează creșterea tumorii și metastaza. Nivelurile crescute de PGE2 în microambientul tumoral pot facilita formarea de noi vase de sânge (A8XNGI8XOGE8XNES8XIS), suprimă răspunsurile imune și promovează proliferarea celulelor canceroase. Prin urmare, inhibarea sintezei prostaglandinei a devenit un domeniu de interes pentru terapia cancerului.

Tulburări cardiovasculare

Prostaglandina joacă, de asemenea, un rol în bolile cardiovasculare. Producția excesivă de TXA2 poate duce la formarea anormală a cheagurilor de sânge, contribuind la atacuri de cord și accidente vasculare cerebrale. În mod similar, dezechilibrul dintre prostaciclină (PGI2) și tromboxan poate contribui la dezvoltarea aterosclerozei și hipertensiunii arteriale.

Tulburări gastrointestinale

Prostaglandina este implicată în patogeneza tulburărilor gastrointestinale, în special ulcerații peptice. Inhibarea sintezei prostaglandinei prin medicamente antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) poate duce la reducerea protecției mucoasei, crescând riscul de formare a ulcerului și sângerare gastrointestinală.

Utilizarea prostaglandinei în tratarea bolilor

Cu rolurile sale diverse în fiziologia umană, prostaglandina și analogii săi au aplicații terapeutice în diverse domenii medicale.

Analogii prostaglandin și utilizările lor

Analogii de prostaglandină sunt compuși sintetici concepuți pentru a imita efectele prostaglandinelor naturale. Aceste medicamente sunt utilizate într -o varietate de tratamente:

• Inducerea muncii la naștere și a avortului: analogii de prostaglandină, cum ar fi misoprostolul sunt folosiți pentru a induce munca la naștere prin stimularea contracțiilor uterine. Misoprostolul este utilizat și în avort medical.
• Tratamentul glaucomului: medicamente precum latanoprost – un analog de prostaglandină F2α – reduc presiunea intraoculară în glaucom prin creșterea fluxului de umor apos.
• Hipertensiunea pulmonară: analogii de prostaciclină, cum ar fi epoprostenolul, sunt utilizați pentru a trata hipertensiunea arterială pulmonară prin dilatarea vaselor de sânge și reducerea tensiunii arteriale în plămâni.

Medicamente antiinflamatoare nesteroidiene (AINS)

AINS, cum ar fi aspirina, ibuprofenul și naproxenul, inhibă enzimele COX, reducând astfel sinteza prostaglandinelor. Prin scăderea producției de prostaglandină, aceste medicamente atenuează durerea, reduc inflamația și mai scăzută febră. Cu toate acestea, utilizarea prelungită a AINS poate duce la efecte secundare gastrointestinale, cum ar fi ulcere și sângerare, din cauza inhibării prostaglandinelor protectoare în stomac.

Prostaglandin în cercetare

Prostaglandina continuă să fie subiect de cercetare activă, în special în înțelegerea rolului său în boli și în dezvoltarea de noi terapii. Cercetătorii explorează noi inhibitori de prostaglandină și analogi de prostaglandină pentru tratarea afecțiunilor precum cancerul, bolile cardiovasculare și tulburările neurodegenerative. În plus, rolul prostaglandinei în îmbătrânire și funcția imunitară este studiat pentru a identifica țintele potențiale pentru intervențiile terapeutice.