PROSTAGLANDINS: ISTRAKTURA, SYNTHESIS, FUNCTION, INHIBITOR - BIOLOGY - 2026

Ang mga prostaglandin ay mga hormone - tulad ng paggawa ng mga sangkap at lokal na pagkilos, napaka-maikling buhay, na binubuo ng mga polyunsaturated fat fatty at oxygen, na may malawak na saklaw ng potentibong epekto sa physiological. Ginagawa sila ng karamihan sa mga eukaryote, at halos lahat ng mga organo at uri ng cell.

Ang Prostaglandins (pinaikling PG) ay may utang sa kanilang pangalan sa katotohanan na sila ay una na nakahiwalay sa ovate prostate. Sila ay mga miyembro ng isang pamilya ng mga mahahalagang fatty acid na tinatawag na eicosanoids, na tumutukoy sa kanilang katangian ng pagkakaroon ng 20 karbohidro (ang salitang Griyego na "eikosi", na ginamit upang mabuo ang term na ito, ay nangangahulugang dalawampu).

Pinagmulan: Calvero.

Sa kabila ng kanilang multifunctionality, lahat ng mga prostaglandin ay may parehong pangunahing istruktura ng molekular. Ang mga ito ay nagmula sa arachidonic acid, na naman naman ay nagmula sa phospholipids sa mga cell lamad.

Kapag kinakailangan, sila ay pinakawalan, ginamit at pinamura sa mga hindi aktibong compound, lahat nang hindi lumilipat mula sa mga tisyu kung saan sila synthesized.

Ang mga Prostaglandin ay naiiba sa mga hormone sa: 1) hindi na ginawa ng dalubhasang mga glandula; at 2) hindi maiimbak, at hindi mailalayo mula sa site ng synthesis. Ang huling katotohanan na ito ay dahil sa ang katunayan na sila ay nagpanghina sa loob ng ilang segundo. Gayunpaman, kung minsan ay tinawag silang autocoids, o mga hormone sa tisyu.

Kasaysayan

Noong 1930, iniulat nina R. Kurzrok at CC Lieb na ang may isang matris na endometrium ng tao ay nangongontrata at nakakarelaks kapag nakalantad sa tamod. Noong 1935, iniulat ng US von Euler na ang ganitong uri ng pag-urong ay dahil sa pagkilos ng isang hindi kilalang uri ng hindi nabubuong lipid, na tinawag niyang prostaglandin.

Noong 1957, iniulat ni S. Bergström at J. Sjövall sa kauna-unahang pagkakataon ang synthesis mula sa arachidonic acid at ang paghihiwalay sa mala-kristal na anyo ng isang prostagandin (PGF _2α ). Noong 1960, iniulat ng mga may-akdang ito na nalinis ang pangalawang prostaglandin (PGE ₂ ).

Sa pagitan ng 1962 at 1966, ang mga koponan ng S. Bergström (sa pakikipagtulungan kay B. Samuelsson) at iniulat ni DA van Dorp na nakamit ang synthesis ng PGE ₂ mula sa arachidonic acid at _naipalabas ang mga kristal na istruktura ng PGF _2α at PGE ₂ .

Ang mga pagtuklas na ito ay pinahihintulutan ang synthesis ng mga prostaglandin sa sapat na dami upang magsagawa ng mga pag-aaral sa parmolohiko. Noong 1971, iniulat ni JR Vane na ang aspirin at non-steroidal na mga anti-namumula na ahente ay pumipigil sa syntaglas ng prostaglandin.

Para sa kanilang pananaliksik sa mga prostaglandin, S. von Euler noong 1970, at S. Bergström, B. Samuelsson, at R. Vane noong 1982, natanggap ang Nobel Prize sa Medicine at Physiology.

Istraktura

Ang Prostaglandins ay nagmula sa isang hypothetical lipid, na tinatawag na prostanoic acid, na may 20 carbon atoms, kung saan ang mga bilang mula 8 hanggang 12 ay bumubuo ng isang singsing na cyclopentane, at ang mga bilang mula 1 hanggang 7, at mula 12 hanggang 20, ay bumubuo ng kani-kanilang mga kadena kahanay (tinawag na R1 at R2) na nagsisimula sa sinabi na singsing.

Mayroong 16 o higit pang mga prostaglandin, na kadalasang itinalaga gamit ang acronym PG, kung saan idinagdag ang isang pangatlong liham (A - I) na nagsasaad ng mga kahalili ng singsing ng cyclopentane, at isang suskrisyon na binubuo ng isang bilang na nagsasaad ng dami ng mga bono doble sa R1 at R2, at kung minsan din sa pamamagitan ng isang simbolo, na nagsasaad ng iba pang mga detalye ng istruktura.

Ang mga sangkap na nasa singsing ng cyclopentane ay maaaring, halimbawa: A = α, β -unaw na mga ketones (PGA); E = β-hydroxyketones (PGE); F = 1,3-diols (PGF). PGA - Ang PGI ay ang pangunahing pangkat ng mga prostaglandin.

Sa kaso ng PGF ₂ , ipinahihiwatig ng acronym na ito ay isang pangkat na F prostaglandin na may dalawang dobleng bono sa R1 at R2. Sa kaso ng PGF _α , ipinahiwatig ng α na ang pangkat ng OH na carbon 9 ay nasa parehong panig ng singsing ng cyclopentane bilang R1, habang nasa PGF _β , β ay nagpapahiwatig ng kabaligtaran.

Sintesis

Ang syntostralland synthes ay nagdaragdag bilang tugon sa pampasigla na nakakagambala sa mga lamad ng cell, tulad ng mga irritant ng kemikal, impeksyon, o mekanikal na trauma. Ang mga nagpapasiklab na mediator, tulad ng mga cytokine at pampuno, ay nag-trigger sa prosesong ito.

Ang hydrolysis sa pamamagitan ng phospholipase A _{2 ay} nagdudulot ng mga pospolipid sa cell lamad upang mabago sa arachidonic acid, ang hudyat ng karamihan sa mga eicosanoids. Catalysis sa pamamagitan ng cyclooxygenases (COX enzymes), na tinatawag ding prostaglandin H synthetases, nag-convert ng arachidonic acid sa PGH ₂ .

Ang mga cell ng tao ay gumagawa ng dalawang isoform ng mga cyclooxygenases, COX-1 at COX-2. Ang mga ito ay nagbabahagi ng 60% na homology sa antas ng amino acid at katulad sa three-dimensional na istraktura, gayunpaman ang mga ito ay na-encode ng mga gene mula sa iba't ibang mga kromosom.

Ang COX-1 at COX-2 catalyze ng dalawang mga hakbang sa reaksyon: 1) pagbuo ng singsing ng cyclopentane at pagdaragdag ng dalawang mga molekulang O ₂ , upang mabuo ang PGG ₂ ; 2) ang pag-convert ng isang pangkat na hydroperoxide sa isang pangkat ng OH, upang mabuo ang PGH ₂ . Sa pamamagitan ng pagkilos ng iba pang mga enzymes, ang PGH ₂ ay binago sa iba pang mga prostaglandin.

Sa kabila ng pag-catalyzing ng parehong mga hakbang sa reaksyon, ang mga pagkakaiba-iba sa lokasyon ng cell, pagpapahayag, regulasyon, at mga kinakailangan sa substrate sa pagitan ng COX-1 at COX-2 ay nagpasiya na ang bawat isa ay nagsisimula sa synthesis ng istruktura at gumagana na iba't ibang mga prostaglandin.

Mga Tampok

Dahil ang spectrum ng kanilang mga mode ng pagkilos at pisyolohikal na epekto ay napakalawak, mahirap na gumuhit ng isang kumpleto at detalyadong listahan ng mga pag-andar ng mga prostaglandin.

Sa pangkalahatan, ang mga pag-andar na ito ay maaaring maiuri batay sa dalawang mga enzim ng COX na kasangkot (kamakailan, ang pagkakaroon ng isang pangatlong COX enzyme ay naitaas).

Ang COX-1 ay nagtataguyod ng permanenteng synthesis ng mga prostaglandin, kinakailangan para sa pang-araw-araw na homeostasis ng katawan, na nagbabago ng daloy ng dugo, pag-urong at pagpapahinga sa mga kalamnan ng digestive at respiratory system, temperatura, paglaganap ng gastric at bituka mucosa, ang function ng platelet at antithrombogenesis.

Ang COX-2 ay nagtataguyod ng lumilipas synthesis ng mga prostaglandin, kinakailangan para sa mga panghuling proseso ng physiological o para sa pagpapagaling ng mga sakit o mga traumatic na pinsala, na nagbabago ng pamamaga, lagnat, sakit, pagkakapilat, pagbagay sa stress sa bato, trabecular na pag-ubos ng buto , obulasyon, paglalagay, pagkontrata ng may isang ina, at paggawa.

Mga natatanggap

Upang matupad ang kanilang malawak na iba't ibang mga pag-andar, ang mga prostaglandin ay dapat magbigkis sa mga tukoy na receptor (mga protina sa ibabaw na kung saan sila ay nagbubuklod) sa mga target na cell. Ang mode ng pagkilos ng mga prostaglandin ay marahil ay hindi gaanong nakasalalay sa kanilang molekular na istraktura kaysa sa mga receptor na ito.

Mayroong mga prostaglandin receptor sa lahat ng mga tisyu ng katawan. Bagaman ang mga receptor na ito ay may karaniwang mga tampok na istruktura, nagpapakita sila ng pagiging tiyak para sa pangunahing mga grupo ng mga prostaglandin.

Halimbawa, ang PGE _{2 ay} nagbubuklod sa mga receptor na DP, EP _1, EP ₂ , EP _3, at EP ₄ ; Ang PGI _{2 ay} nagbubuklod sa tagatanggap ng IP; Ang PGF _{2 α ay} nagbubuklod sa FP receptor; Ang TXA _{2 ay} nagbubuklod sa receptor ng TP.

Ang Prostaglandins at ang mga receptor na ito ay gumagana kasabay ng isang pangkat ng mga molekula ng regulasyon na tinatawag na G protina, na may kakayahang magpadala ng mga signal sa buong mga lamad ng cell, na tinatawag na transduction.

Sa pamamagitan ng isang komplikadong molekular na mekanismo, ang mga protina ng G ay kumikilos bilang mga switch na maaaring i-on o i-off.

Pamamaga

Ang apat na mga klasikong sintomas ng pamamaga ay edema, pamumula, mataas na temperatura, at sakit. Ang pamamaga ay isang tugon ng immune system sa mekanikal na trauma, mga ahente ng kemikal, pagkasunog, impeksyon, at iba't ibang mga pathologies. Ito ay isang pagbagay na karaniwang pinapayagan ang mga tisyu na pagalingin at ibalik ang balanse ng physiological.

Ang patuloy na pamamaga ay maaaring kasangkot sa pagbuo ng pinsala sa tisyu at organ, sakit sa buto, kanser, at autoimmune, cardiovascular, at mga sakit sa neurodegenerative. Ang tatlong mga prostaglandin, partikular na PGE ₂ , PGI ₂ at PGD ₂ , ay naglalaro ng isang pangunahing papel sa pag-unlad at tagal ng pamamaga.

Ang PGE ₂ ay ang pinaka-sagana at functionally magkakaibang prostaglandin. Napakahusay na interes sapagkat ito ay kasangkot sa apat na mga klasikong sintomas ng pamamaga.

Nagdudulot ito ng edema, pamumula, at pagtaas ng temperatura sa pamamagitan ng pagtaas ng arterial dilation at vascular pagkamatagusin. Nagbubuo ito ng sakit dahil direkta itong kumikilos sa nervous system.

Ang PGI ₂ ay isang malakas na vasodilator na may kahalagahan sa regulasyon ng cardiac homeostasis. Ito ang pinaka-masaganang prostaglandin sa synovial fluid ng arthritic joints. Ang PGD ₂ ay naroroon sa parehong sistema ng nerbiyos at peripheral na tisyu. Ang parehong mga prostaglandin ay nagdudulot ng talamak na edema at sakit.

Mga Inhibitor

Ang acetylsalicylic acid (AAC), o aspirin, ay naibenta simula pa noong 1899 ng kumpanya ng parmasyutiko na si Bayer. Noong 1971, napagpasyahan na ang aspirin ay gumagana sa pamamagitan ng pag-inhibit ng syntaglas ng prostaglandin.

Ang mga form ng AAC, sa pamamagitan ng acetylation, isang covalent bond na may aktibong site ng cyclooxygenase enzymes (COX-1, COX-2). Ang reaksyon na ito ay hindi maibabalik, at bumubuo ng isang hindi aktibo na AAC-COX complex. Sa kasong ito, ang mga cell ay dapat gumawa ng mga bagong molekula ng COX upang ipagpatuloy ang paggawa ng prostaglandin.

Ang pagpapakita ng produksyon ng prostaglandin ay binabawasan ang pamamaga at sakit na dulot ng mga ito. Gayunpaman, ang iba pang mahahalagang pag-andar ay apektado din.

Binago ng Prostaglandins ang pagbabagong-buhay ng gastric mucosa na pinoprotektahan ang tiyan mula sa sarili nitong mga acid at enzymes. Ang pagkawala ng integridad ng mucosa na ito ay maaaring maging sanhi ng hitsura ng mga ulser.

Bilang karagdagan sa AAC, maraming iba pang mga gamot na hindi-steroidal na anti-namumula (NSAID) ay gumagana sa pamamagitan ng pagpigil sa syntaglas ng prostaglandin sa pamamagitan ng hindi pag-aktibo ng mga enzim ng COX.

Maraming mga NSAID (ang ilan sa kanilang mga pangalan sa pangangalakal sa mga panaklong) na karaniwang ginagamit ay: acetaminophen o paracetamol (Tylenol ^® ), diclofenac (Voltaren ^® ), etodolac (Lodine ^® ), ibuprofen (Motrin ^® ), indomethacin (Indocin ^® ), ketoprofen ( Orudis ^® ), meloxicam (Movimex ^® ), naproxen (Naprosyn ^® ), piroxicam (Feldene ^® ).

Mga kaugnay na sakit

Ang mga karamdaman sa paggawa at pagkilos ng mga prostaglandin ay ipinapahiwatig sa mga problema sa pag-aanak, mga proseso ng nagpapasiklab, mga sakit sa cardiovascular, at kanser.

Napakahalaga ng Prostaglandins sa: 1) makinis na pag-urong ng kalamnan at pamamaga, na nakakaapekto sa siklo ng panregla at paggawa; 2) ang tugon ng immune, na nakakaapekto sa pagtatanim ng ovum at pagpapanatili ng pagbubuntis; 3) vascular tone, na nakakaapekto sa presyon ng dugo sa panahon ng pagbubuntis.

Ang mga problema sa pag-aanak na sanhi ng kabiguan na ayusin ang mga prostaglandin ay may kasamang dysmenorrhea, endometriosis, menorrhagia, kawalan ng katabaan, pagkakuha, at pagbubuntis sa hypertension.

Kinokontrol ng Prostaglandins ang mga nagpapaalab na proseso ng katawan at ang pag-urong ng bronchi. Kapag ang pamamaga ay tumatagal nang mas mahaba kaysa sa normal, ang rheumatoid arthritis, uveitis (pamamaga ng mata), at iba't ibang mga sakit sa allergy, kabilang ang hika, ay maaaring umunlad.

Kinokontrol ng Prostaglandins ang cardiovascular homeostasis at aktibidad ng vascular cell. Kapag ang aktibidad ng prostaglandin ay may depekto, ang pag-atake sa puso, trombosis, thrombophilia, abnormal na pagdurugo, atherosclerosis, at peripheral vascular disease ay maaaring mangyari.

Ang mga Prostaglandin ay may mga immunosuppressive na epekto at maaaring maisaaktibo ang mga carcinogens, na pinapaboran ang pag-unlad ng cancer. Ang overexpression ng COX-2 enzyme ay maaaring mapabilis ang pag-unlad ng tumor.

Paggamit ng klinikal

Ang mga Prostaglandins ay sumabog sa pinang klinikal na eksena noong 1990. Mahalaga ang mga ito para sa paggamot ng glaucoma dahil sa kanilang malakas na kakayahang bawasan ang presyon ng intraocular.

Ang Prostacyclin (PGF ₂ ) ay ang pinaka-makapangharang ng pagsasama ng platelet pagsasama-sama na umiiral. Pinupuksa nito ang mga pagsasama-sama ng platelet na naroroon sa sistema ng sirkulasyon. Ang Prostacyclin ay kapaki-pakinabang sa paggamot ng mga pasyente na may pulmonary hypertension.

Ang sintetikong PGE ₁ at PGE ₂ ay ginagamit upang pasiglahin ang paggawa. Ginagamit din ang PGE ₁ upang panatilihing bukas ang ductus arteriosus sa pagkabata sakit sa puso.

Ang paggamot na may exogenous prostaglandin ay maaaring makatulong sa mga kaso kung saan ang kakulangan ng endogenous prostaglandin.

Mga halimbawa ng mga prostaglandin

Ang PGE ₂ ay ang prostaglandin na naroroon sa isang mas malawak na iba't ibang mga tisyu, samakatuwid mayroon itong iba't ibang mga pag-andar. Ito ay kasangkot sa tugon sa sakit, vasodilation (pinoprotektahan laban sa ischemia) at bronchoconstriction, proteksyon sa gastric (modulate ang pagtatago ng acid at daloy ng dugo mula sa tiyan), ang paggawa ng uhog at lagnat.

Sa endometrium, ang konsentrasyon ng PGE _{2 ay} nagdaragdag sa luteal phase ng panregla cycle, na umaabot sa maximum nito sa panahon ng regla, na nagpapahiwatig na ang prostaglandin na ito ay may mahalagang papel sa kababaang pagkamayabong.

Ang PGD ₂ ay naroroon sa gitnang sistema ng nerbiyos at peripheral na tisyu. Mayroon itong homeostatic at nagpapaalab na kapasidad. Ito ay kasangkot sa kontrol ng pagtulog at pagdama ng sakit. Ito ay kasangkot sa sakit at hika ng Alzheimer.

Ang PGF _{2 α} ay naroroon sa makinis na kalamnan ng bronchi, mga daluyan ng dugo at matris. Ito ay kasangkot sa bronchoconstriction at vascular tone. Maaari itong maging sanhi ng pagpapalaglag.

Ang thromboxanes A ₂ at B ₂ (TxA ₂ , TxB ₂ ) ay mga prostaglandin na naroroon sa mga platelet. Ang Prostacyclin (PGF ₂ ) ay isang prostaglandin na naroroon sa arterial endothelium.

Ang TxA ₂ at TxB ₂ ay mga vasoconstrictors na nagtataguyod ng pagsasama-sama ng platelet. Ang kabaligtaran ng PGF ₂ . Ang homeostasis ng sistema ng sirkulasyon ay nakasalalay sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga prostaglandin na ito.

Mga Sanggunian

1. Curry, SL 2005. Ang mga gamot na nonsteroidal na anti-pamamaga: isang pagsusuri. Journal ng American Animal Hospital Association, 41, 298–309.
2. Díaz-González, F., Sánchez-Madrid, F. 2015. NSAIDs: Pag-aaral ng mga bagong trick mula sa mga dating gamot. European Journal of Immunology, 45, 679-686.
3. Golan, DE, Armstrong, EJ, Armstrong, AW 2017. Mga alituntunin ng parmasyutiko: ang pathophysiologic na batayan ng therapy sa droga. Wolters Kluwer, Philadelphia.
4. Greeley, WJ 1987. Prostaglandins at ang cardiovascular system: isang pagsusuri at pag-update. Journal ng Cardiothoracic Anesthesia, 1, 331–349.
5. Mga Marks, F., Furstenberger, G. 1999. Prostaglandins, leukotrienes at iba pang mga eicosanoids - mula sa biogenesis hanggang sa klinikal na aplikasyon. Wiley-VCH, Weinheim.
6. Miller, SB 2006. Prostaglandins sa kalusugan at sakit: isang pangkalahatang-ideya. Mga seminar sa Arthritis at Rheumatism, 36, 37–49.
7. Pace-Asciak, C., Granstrom, E. 1983. Prostaglandins at mga kaugnay na sangkap. Elsevier, Amsterdam.
8. Ricciotti, E., FitzGerald, GA 2011. Prostaglandins at pamamaga. Arteriosclerosis, Trombosis, at Vascular Biology, DOI: 10.1161 / ATVBAHA.110.207449.
9. Silpa, SR 2014. Prostaglandins at mga uri nito. PharmaTutor, 2; 31–37.
10. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Mga pundasyon ng biochemistry - buhay sa antas ng molekular. Wiley, Hoboken.