Дізнайтеся про простагландини та пов'язані з цим захворювання

Простагландин – це група біоактивних ліпідів, які відіграють вирішальну роль у різних фізіологічних процесах всередині людського організму. Хоча простагландин вперше був виявлений у насінній рідині, тепер він визнаний широким впливом у численних біологічних функціях, від регулювання запалення до контролю кровотоку. Ця стаття пояснить, що таке простагландин, які його ролі, синтез простагландину та проблеми зі здоров’ям, пов'язані з простагландином.

Що таке простагландин?

Простагландин-це група гормоноподібних речовин, отриманих з жирних кислот, насамперед арахідонової кислоти. Простагландин належить до більш широкої категорії молекул, відомих як ейкозаноноїди, які також включають лейкотрієни та тромбоксани. На відміну від традиційних гормонів, які виробляються в специфічних залозах і впливають на віддалені органи, простагландин синтезується локально майже в кожній тканині тіла і здійснює вплив на клітини поблизу.

Структурно простагландини містять 20-вуглецевий ланцюг і синтезуються за допомогою ферментативної конверсії арахідонової кислоти. Через свою ліпіднорозчинну природу простагландини можуть дифундувати через клітинні мембрани та зв'язуватися з специфічними рецепторами на сусідніх клітинах, ініціюючи каскад біологічних реакцій.

Чи є простагландин гормон?

Простагландин часто описується як гормоноподібна речовина, але це технічно не є гормоном у традиційному розумінні. Термін “гормон” зазвичай відноситься до хімічних речовин, які виробляються специфічними залозами, проходять через кров і впливають на віддалені органи -мішені. На відміну від цього, простагландини – це місцеві посередники, які синтезуються у відповідь на подразники та діють на клітини сусідніх у одній тканині або органах.

У той час як гормони зазвичай виробляються ендокринними залозами (як щитовидна залоза або наднирники) і мають широкий вплив, простагландин синтезується майже в кожній тканині та органах, і його наслідки зазвичай обмежуються навколишньою областю, де вона вироблялася.

Отже, хоча простагландин поділяє певну функціональну схожість з гормонами – такими, як регулюють різні фізіологічні процеси – це місцева дія та те, як він виробляється та розподілений, відрізняє його від традиційних гормонів.

Синтез простагландину

Простагландин синтезується з арахідонової кислоти – поліненасиченої жирної кислоти, виявленої в клітинних мембранах більшості тканин. Коли клітини стимулюються різними сигналами – такими, як травма, інфекція або запалення – фосфоліпаза А2 активується, вивільняючи арахідонову кислоту з мембранних фосфоліпідів.

Після вивільнення арахідонова кислота перетворюється на простагландин за допомогою дії ферментів циклооксигенази (Кокса). Існує дві основні ізоформи ферменту Кокса: COX-1 та COX-2.

• COX-1 конститутивно експресується у більшості тканин і відповідає за виробництво простагландинів, які підтримують нормальні фізіологічні функції, такі як захист слизової оболонки шлунка та агрегація тромбоцитів.
• COX-2 є індукованим і насамперед вираженим під час запалення, де він виробляє простагландини, які опосередковують біль, лихоманку та запалення.

Виробництво простагландину також регулюється іншими ферментами, такими як простагландиндегідрогеназа, яка інактивує простагландин після його випуску.

Види простагландини

Існує кілька типів простагландинів; Кожен тип має унікальні функції залежно від тканини та рецептора, на яких він діє. Основні простагландини у людини включають:

• PGE2 (простагландин Е2): часто пов'язаний із запаленням, лихоманкою та болем. PGE2 відіграє ключову роль у запальній реакції та бере участь у регуляції артеріального тиску та імунної функції.
• PGF2α (простагландин F2-альфа): залучений до скорочення матки під час пологів на народження та в регулюванні менструального циклу. PGF2α також відіграє роль у скороченні гладкої мускулатури в легенях та судинах.
• PGI2 (простациклін): виробляється в основному в ендотеліальних клітинах і діє на розширення судин та інгібування агрегації тромбоцитів. PGI2 має вирішальне значення для регулювання кровотоку та запобігання утворенню згустки крові.
• TXA2 (Тромбоксан А2): в основному виробляється в тромбоцитах, TXA2 сприяє агрегації тромбоцитів та звуженням суди, відіграючи вирішальну роль у утворенні тромба.
• PGD2 (простагландин D2): в основному виробляється в тучних клітинах і бере участь у регуляції імунних реакцій, а також у посередництві алергічних реакцій.

Кожен тип простагландину діє через його специфічний рецептор. Цей рецептор-рецептор, пов'язаний з G-білком (GPCR), який ініціює діапазон внутрішньоклітинних сигнальних шляхів.

Біологічні функції простагландину

Простагландин відіграє центральну роль у регулюванні багатьох фізіологічних процесів. Деякі важливі функції простагландину включають:

Запалення та імунна відповідь

Простагландини, особливо PGE2, є ключовими посередниками запалення. Простагландин виробляється у відповідь на травму або інфекцію тканин і сприяє типовим ознакам запалення: почервоніння, набряк, тепло та біль. Сприяння вазодилаті та підвищенню судинної проникності, простагландин допомагає лейкоцитам та поживним речовинам досягти ураженої тканини.

PGE2 також відіграє роль у регуляції лихоманки. Цей тип простагландину діє на гіпоталамус, щоб підвищити температуру точки тіла, що призводить до лихоманки як частини імунної відповіді. Крім того, простагландин допомагає модулювати імунну систему, впливаючи на активність різних імунних клітин, включаючи макрофаги, Т-клітини та дендритні клітини.

Репродуктивна система

Простагландин є важливим для кількох репродуктивних процесів. У жінок PGF2α та PGE2 регулюють менструальний цикл, модулюючи активність гладкої мускулатури матки. Під час менструації простагландин стимулює скорочення матки, полегшуючи вигнання матки. Простагландин також сприяє болю, пов'язаним з менструацією (DY8XSME8XNORR8XHE8XA).

Простагландин також відіграє вирішальну роль у пологах на народження. PGF2α індукує скорочення матки, необхідні для пологів, тоді як PGE2 допомагає пом'якшити шийку матки (дозрівання шийки матки) під час підготовки до доставки.

Серцево -судинна система

У серцево -судинній системі простагландин допомагає регулювати артеріальний тиск та судинний тон. PGI2, що виробляються ендотеліальними клітинами, що вистилають кровоносні судини, розширюють судини і запобігають обертанням тромбоцитів. На відміну від цього, TXA2, що виробляється тромбоцитами, викликає вазоконстрикцію і сприяє агрегації тромбоцитів, що є необхідним для утворення згустку крові.

Баланс між PGI2 та TXA2 допомагає підтримувати нормальний гемостаз та артеріальний тиск. Порушення цього балансу, наприклад, перевиробництво TXA2, може сприяти серцево -судинному захворюваннях, включаючи гіпертонію та атеросклероз.

Шлунково -кишкова система

Простагландин також відіграє важливу роль у захисті шлунково -кишкової системи. Наприклад, PGE2 допомагає підтримувати цілісність слизової шлунка, сприяючи секреції слизу та бікарбонату, які захищають шлункову оболонку від корозійної впливу шлункової кислоти. Крім того, простагландин інгібує секрецію шлункової кислоти та сприяє припливу крові до шлункової оболонки, сприяючи загоєнню виразки.

Нирки

У нирках простагландин регулює нирковий кровотік та швидкість клубочкової фільтрації (GFR), забезпечуючи належну функцію нирок. PGE2 та PGI2 допомагають вазодилатам ниркових кровоносних судин, сприяючи кровотоку та фільтрації відходів. Простагландин також впливає на баланс натрію та води, тим самим впливаючи на утримання рідини та гомеостаз електроліту.

Хвороби, пов'язані з простагландином

Дисбаланс у виробництві простагландину пов'язаний з кількома захворюваннями та умовами.

Хронічні запалення та аутоімунні захворювання

Простагландини, зокрема PGE2, беруть участь у хронічному запаленні, що є ознакою аутоімунних захворювань, таких як ревматоїдний артрит, вовчак та астма. Перенапруження простагландин посилює пошкодження тканин, біль та набряк у цих умовах.

Захворювання раку

У певних ракових захворюваннях простагландини – особливо PGE2 – було показано, що сприяє росту пухлини та метастазах. Підвищений рівень PGE2 у мікросередовищі пухлини може полегшити утворення нових кровоносних судин (Angiogenesis), пригнічують імунні реакції та сприяють проліферації ракових клітин. Таким чином, пригнічення синтезу простагландину стало областю, що цікавить терапію раку.

Серцево -судинні розлади

Простагландин також відіграє роль у серцево -судинних захворюваннях. Надмірне виробництво TXA2 може призвести до ненормального утворення згусток крові, сприяючи інфарктам та інсультам. Аналогічно, дисбаланс між простацикліном (PGI2) та тромбоксаном може сприяти розвитку атеросклерозу та гіпертонії.

Шлунково -кишкові розлади

Простагландин бере участь у патогенезі шлунково -кишкових розладів, зокрема пептичних виразок. Інгібування синтезу простагландину нестероїдними протизапальними препаратами (НПЗЗ) може призвести до зниження захисту слизової оболонки, збільшуючи ризик утворення виразки та шлунково-кишкові кровотечі.

Використання простагландину при лікуванні захворювань

Завдяки різноманітній ролях у фізіології людини, простагландин та його аналоги мають терапевтичні застосування в різних медичних галузях.

Аналоги простагландів та їх використання

Аналоги простагландину – це синтетичні сполуки, розроблені для імітації впливу природних простагландинів. Ці препарати застосовуються в різних методах лікування:

• Індукція пологів та абортів: аналоги простагландину, такі як мізопростол, використовуються для індукції пологів, стимулюючи скорочення матки. Мізопростол також використовується при медичному аборті.
• Лікування глаукоми: такі препарати, як латанопрост – аналог F2α простагландину – знижують внутрішньоочний тиск у глаукомі за рахунок збільшення відтоку водного гумору.
• Легенева гіпертензія: аналоги простацикліну, такі як епопростенол, використовуються для лікування легеневої артеріальної гіпертензії шляхом розширення судин та зниження артеріального тиску в легенях.

Нестероїдні протизапальні препарати (НПЗП)

НПЗП, такі як аспірин, ібупрофен та напроксен, інгібують ферменти Кокса, тим самим зменшуючи синтез простагландинів. Зменшуючи вироблення простагландину, ці препарати полегшують біль, зменшують запалення та нижчу лихоманку. Однак тривале використання НПЗП може призвести до шлунково -кишкового побічного ефекту, таких як виразки та кровотеча, через гальмування захисних простагландинів у шлунку.

Простагландин у дослідженні

Простагландин продовжує залишатися предметом активних досліджень, особливо в розумінні його ролі у захворюванні та розвитку нових методів терапії. Дослідники досліджують нові інгібітори простагландину та аналоги простагландину для лікування таких станів, як рак, серцево -судинні захворювання та нейродегенеративні розлади. Крім того, роль простагландину у старінні та імунній функції вивчається для виявлення потенційних цілей для терапевтичних втручань.