Μάθετε για την προσταγλανδίνη και τις σχετικές ασθένειες

Η προσταγλανδίνη είναι μια ομάδα βιοδραστικών λιπιδίων που διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους σε διάφορες φυσιολογικές διεργασίες μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Ενώ η προσταγλανδίνη ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στο σπερματικό υγρό, αναγνωρίζεται τώρα για την ευρεία επιρροή της σε πολυάριθμες βιολογικές λειτουργίες, από τη ρύθμιση της φλεγμονής στον έλεγχο της ροής του αίματος. Αυτό το άρθρο θα εξηγήσει τι είναι η προσταγλανδίνη, ποιοι είναι οι ρόλοι της, η σύνθεση της προσταγλανδίνης και τα θέματα υγείας που σχετίζονται με την προσταγλανδίνη.

Τι είναι το prostaglandin;

Η προσταγλανδίνη είναι μια ομάδα ορμονικών ουσιών που προέρχονται από λιπαρά οξέα, κυρίως αραχιδονικό οξύ. Η προσταγλανδίνη ανήκει σε μια ευρύτερη κατηγορία μορίων γνωστών ως εικοσανοειδών, η οποία περιλαμβάνει επίσης λευκοτριένια και θρομβοξάνους. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές ορμόνες που παράγονται σε συγκεκριμένους αδένες και επηρεάζουν τα απομακρυσμένα όργανα, η προσταγλανδίνη συντίθεται τοπικά σε σχεδόν κάθε ιστό του σώματος και ασκεί τις επιδράσεις του στα κοντινά κύτταρα.

Δομικά, οι προσταγλανδίνες περιέχουν μια αλυσίδα 20 άνθρακα και συντίθενται μέσω της ενζυματικής μετατροπής του αραχιδονικού οξέος. Λόγω της διαλυτής φύσης τους, οι προσταγλανδίνες μπορούν να διαχέονται μεταξύ των κυτταρικών μεμβρανών και να δεσμεύονται σε συγκεκριμένους υποδοχείς σε γειτονικά κύτταρα, ξεκινώντας έναν καταρράκτη βιολογικών αποκρίσεων.

Είναι η Prostaglandin μια ορμόνη;

Η προσταγλανδίνη συχνά περιγράφεται ως ουσία που μοιάζει με ορμόνη, αλλά δεν είναι τεχνικά μια ορμόνη με την παραδοσιακή έννοια. Ο όρος “ορμόνη” συνήθως αναφέρεται σε χημικές ουσίες που παράγονται από συγκεκριμένους αδένες, ταξιδεύουν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και επηρεάζουν τα μακρινά όργανα στόχου. Αντίθετα, οι προσταγλανδίνες είναι τοπικοί διαμεσολαβητές που συντίθενται σε απόκριση σε ερεθίσματα και δρουν σε κοντινά κύτταρα στον ίδιο ιστό ή όργανο.

Ενώ οι ορμόνες παράγονται συνήθως από ενδοκρινικούς αδένες (όπως το θυρεοειδή ή τα επινεφρίδια) και έχουν ευρέως διαδεδομένα αποτελέσματα, η προσταγλανδίνη συντίθεται σε σχεδόν κάθε ιστό και όργανο και τα αποτελέσματά του συνήθως περιορίζονται στη γύρω περιοχή όπου παράγεται.

Ως εκ τούτου, ενώ η Prostaglandin μοιράζεται ορισμένες λειτουργικές ομοιότητες με ορμόνες – όπως η ρύθμιση διαφόρων φυσιολογικών διεργασιών – είναι η τοπική δράση και ο τρόπος με τον οποίο παράγεται και διανεμήθηκε να το διακρίνει από τις παραδοσιακές ορμόνες.

Σύνθεση της προσταγλανδίνης

Η προσταγλανδίνη συντίθεται από αραχιδονικό οξύ – ένα πολυακόρεστο λιπαρό οξύ που βρίσκεται στις κυτταρικές μεμβράνες των περισσότερων ιστών. Όταν τα κύτταρα διεγείρονται από διάφορα σήματα – όπως ο τραυματισμός, η λοίμωξη ή η φλεγμονή -φωσφολιπάση Α2 ενεργοποιείται, απελευθερώνοντας αραχιδονικό οξύ από φωσφολιπίδια μεμβράνης.

Μόλις απελευθερωθεί, το αραχιδονικό οξύ μετατρέπεται σε προσταγλανδίνη με τη δράση των ενζύμων κυκλοοξυγενάσης (COX). Υπάρχουν δύο κύριες ισομορφές του ενζύμου Cox: COX-1 και COX-2.

• Το COX-1 εκφράζεται συστατικά στους περισσότερους ιστούς και είναι υπεύθυνος για την παραγωγή προσταγλανδινών που διατηρούν φυσιολογικές φυσιολογικές λειτουργίες, όπως η προστασία του γαστρικού βλεννογόνου και η συσσωμάτωση των αιμοπεταλίων.
• Το COX-2 είναι επαγώγιμο και εκφράζεται κυρίως κατά τη διάρκεια της φλεγμονής, όπου παράγει προσταγλανδίνες που μεσολαβούν στον πόνο, τον πυρετό και τη φλεγμονή.

Η παραγωγή της προσταγλανδίνης ρυθμίζεται επίσης από άλλα ένζυμα, όπως η αφυδρογονάση της προσταγλανδίνης, η οποία απενεργοποιεί την προσταγλανδίνη μετά την απελευθέρωσή της.

Τύποι προσταγλανδών

Υπάρχουν διάφοροι τύποι προσταγλανδών. Κάθε τύπος έχει μοναδικές λειτουργίες ανάλογα με τον ιστό και τον υποδοχέα που ενεργεί. Οι μεγάλες προσταγλανδίνες στους ανθρώπους περιλαμβάνουν:

• PGE2 (προσταγλανδίνη Ε2): Συχνά σχετίζεται με φλεγμονή, πυρετό και πόνο. Το PGE2 διαδραματίζει βασικό ρόλο στην φλεγμονώδη απόκριση και εμπλέκεται στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης και της ανοσολογικής λειτουργίας.
• PGF2α (προσταγλανδίνη F2-alpha): εμπλέκονται σε συσπάσεις της μήτρας κατά τη διάρκεια της εργασίας γεννήσεων και στη ρύθμιση του εμμηνορροϊκού κύκλου. Το PGF2α παίζει επίσης ρόλο στη συστολή των λείων μυών στους πνεύμονες και τα αιμοφόρα αγγεία.
• PGI2 (Prostacyclin): παράγεται κυρίως σε ενδοθηλιακά κύτταρα και δρα για τη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων και την αναστολή της συσσωμάτωσης των αιμοπεταλίων. Το PGI2 είναι ζωτικής σημασίας για τη ρύθμιση της ροής του αίματος και την πρόληψη του σχηματισμού θρόμβου αίματος.
• TXA2 (Thromboxane A2): Παράγεται κυρίως σε αιμοπετάλια, το TXA2 προάγει τη συσσωμάτωση αιμοπεταλίων και την αγγειοσυστολή, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στον σχηματισμό θρόμβου αίματος.
• PGD2 (προσταγλανδίνη D2): που παράγεται κυρίως σε μαστοκύτταρα και εμπλέκεται στη ρύθμιση των ανοσοαποκρίσεων, καθώς και στη διαμεσολάβηση των αλλεργικών αντιδράσεων.

Κάθε τύπος προσταγλανδίνης λειτουργεί μέσω του ειδικού υποδοχέα του. Αυτός ο υποδοχέας είναι ένας υποδοχέας συζευγμένος με πρωτεΐνη G (GPCR) που ξεκινά μια σειρά ενδοκυτταρικών οδών σηματοδότησης.

Βιολογικές λειτουργίες της προσταγλανδίνης

Η προσταγλανδίνη διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση πολλών φυσιολογικών διεργασιών. Ορισμένες σημαντικές λειτουργίες της προσταγλανδίνης περιλαμβάνουν:

Φλεγμονή και ανοσοαπόκριση

Οι προσταγλανδίνες, ειδικά το PGE2, είναι βασικοί μεσολαβητές της φλεγμονής. Η προσταγλανδίνη παράγεται σε απόκριση σε τραυματισμό ή λοίμωξη ιστού και συμβάλλει στα τυπικά σημάδια της φλεγμονής: ερυθρότητα, πρήξιμο, θερμότητα και πόνο. Με την προώθηση της αγγειοδιαστολής και την αύξηση της αγγειακής διαπερατότητας, η προσταγλανδίνη βοηθά τα λευκά αιμοσφαίρια και τα θρεπτικά συστατικά να φτάσουν στον επηρεαζόμενο ιστό.

Το PGE2 έχει επίσης ρόλο στη ρύθμιση του πυρετού. Αυτός ο τύπος προσταγλανδίνης δρα στον υποθάλαμο για να αυξήσει τη θερμοκρασία του σημείου ρυθμίσεων του σώματος, οδηγώντας σε πυρετό ως μέρος της ανοσοαπόκρισης. Επιπλέον, η προσταγλανδίνη συμβάλλει στη διαμόρφωση του ανοσοποιητικού συστήματος επηρεάζοντας τη δραστικότητα διαφόρων κυττάρων ανοσοκυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των μακροφάγων, των Τ-κυττάρων και των δενδριτικών κυττάρων.

Αναπαραγωγικό σύστημα

Η προσταγλανδίνη είναι απαραίτητη για διάφορες αναπαραγωγικές διεργασίες. Στα θηλυκά, οι PGF2α και PGE2 ρυθμίζουν τον κύκλο της εμμηνορροϊκής διαμόρφωσης της δραστηριότητας των λείων μυών της μήτρας. Κατά τη διάρκεια της εμμηνόρροιας, η προσταγλανδίνη διεγείρει τις συσπάσεις της μήτρας, διευκολύνοντας την απέλαση της επένδυσης της μήτρας. Η προσταγλανδίνη συμβάλλει επίσης στον πόνο που σχετίζεται με την εμμηνόρροια (dysmenorrhea).

Η προσταγλανδίνη διαδραματίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στην εργασία γέννησης. Το PGF2α προκαλεί συσπάσεις της μήτρας που είναι απαραίτητες για τον τοκετό, ενώ το PGE2 βοηθά να μαλακώσει τον τράχηλο (ωρίμανση του τραχήλου της μήτρας) κατά την προετοιμασία για την παράδοση των γεννήσεων.

Καρδιαγγειακό σύστημα

Στο καρδιαγγειακό σύστημα, η προσταγλανδίνη συμβάλλει στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης και του αγγειακού τόνου. Το PGI2, που παράγεται από ενδοθηλιακά κύτταρα που επένδυσαν τα αιμοφόρα αγγεία, διαστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία και εμποδίζει τη συσσώρευση των αιμοπεταλίων. Αντίθετα, το TXA2, που παράγεται από αιμοπετάλια, προκαλεί αγγειοσυστολή και προάγει τη συσσωμάτωση των αιμοπεταλίων, η οποία είναι απαραίτητη για τον σχηματισμό θρόμβου αίματος.

Η ισορροπία μεταξύ PGI2 και TXA2 βοηθά στη διατήρηση της φυσιολογικής αιμόστασης και της αρτηριακής πίεσης. Η διακοπή αυτής της ισορροπίας, όπως η υπερπαραγωγή του TXA2, μπορεί να συμβάλει σε καρδιαγγειακές παθήσεις, συμπεριλαμβανομένης της υπέρτασης και της αθηροσκλήρωσης.

Γαστρεντερικό σύστημα

Η προσταγλανδίνη διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην προστασία του γαστρεντερικού συστήματος. Το PGE2, για παράδειγμα, συμβάλλει στη διατήρηση της ακεραιότητας του γαστρικού βλεννογόνου προωθώντας την έκκριση της βλέννας και του διττανθρακικού, που προστατεύει την επένδυση στο στομάχι από τις διαβρωτικές επιδράσεις του γαστρικού οξέος. Επιπλέον, η προσταγλανδίνη αναστέλλει την έκκριση του γαστρικού οξέος και προάγει τη ροή του αίματος στην επένδυση στο στομάχι, συμβάλλοντας στην επούλωση του έλκους.

Νεφρά

Στα νεφρά, η προσταγλανδίνη ρυθμίζει τη ροή του νεφρού αίματος και τον ρυθμό σπειραματικής διήθησης (GFR), εξασφαλίζοντας τη σωστή λειτουργία των νεφρών. Το PGE2 και το PGI2 βοηθούν τα αγγειοδιασταλτικά νεφρικά αιμοφόρα αγγεία, προωθώντας τη ροή του αίματος και τη διήθηση των αποβλήτων. Η προσταγλανδίνη επηρεάζει επίσης την ισορροπία νατρίου και νερού, επηρεάζοντας έτσι την κατακράτηση υγρών και την ομοιόσταση ηλεκτρολυτών.

Ασθένειες που σχετίζονται με την προσταγλανδίνη

Οι ανισορροπίες στην παραγωγή προσταγλανδίνης συνδέονται με διάφορες ασθένειες και καταστάσεις.

Χρόνια φλεγμονή και αυτοάνοσες ασθένειες

Οι προσταγλανδίνες, ιδιαίτερα το PGE2, εμπλέκονται στη χρόνια φλεγμονή, η οποία αποτελεί χαρακτηριστικό γνώρισμα των αυτοάνοσων ασθενειών όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ο λύκος και το άσθμα. Η υπερπαραγωγή προσταγλανδών επιδεινώνει τη βλάβη των ιστών, τον πόνο και το πρήξιμο σε αυτές τις συνθήκες.

Ασθένεια καρκίνου

Σε ορισμένους καρκίνους, οι προσταγλανδίνες – ειδικά το PGE2 – έχουν αποδειχθεί ότι προάγουν την ανάπτυξη του όγκου και τη μετάσταση. Τα αυξημένα επίπεδα PGE2 στο μικροπεριβάλλον του όγκου μπορούν να διευκολύνουν τον σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων (angiogenesis), καταστέλλουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις και προάγουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Η αναστολή της σύνθεσης της προσταγλανδίνης έχει γίνει επομένως μια περιοχή ενδιαφέροντος για τη θεραπεία του καρκίνου.

Καρδιαγγειακές διαταραχές

Η προσταγλανδίνη παίζει επίσης ρόλο στις καρδιαγγειακές παθήσεις. Η υπερβολική παραγωγή του TXA2 μπορεί να οδηγήσει σε μη φυσιολογικό σχηματισμό θρόμβου αίματος, συμβάλλοντας σε καρδιακές προσβολές και εγκεφαλικά επεισόδια. Παρομοίως, η ανισορροπία μεταξύ της προστάτης (PGI2) και του θρομβοξάνη μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη της αθηροσκλήρωσης και της υπέρτασης.

Γαστρεντερικές διαταραχές

Η προσταγλανδίνη εμπλέκεται στην παθογένεση των γαστρεντερικών διαταραχών, ιδιαίτερα των πεπτικών ελκών. Η αναστολή της σύνθεσης προσταγλανδίνης από μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα (NSAID) μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη προστασία του βλεννογόνου, αυξάνοντας τον κίνδυνο σχηματισμού έλκους και γαστρεντερική αιμορραγία.

Χρήσεις της προσταγλανδίνης στη θεραπεία ασθενειών

Με τους διαφορετικούς ρόλους της στην ανθρώπινη φυσιολογία, η προσταγλανδίνη και τα ανάλογα της έχουν θεραπευτικές εφαρμογές σε διάφορους ιατρικούς τομείς.

Ανάλογα προσταγλανδίνης και τις χρήσεις τους

Τα ανάλογα της προσταγλανδίνης είναι συνθετικές ενώσεις που έχουν σχεδιαστεί για να μιμούνται τις επιδράσεις των φυσικών προσταγλανδινών. Αυτά τα φάρμακα χρησιμοποιούνται σε διάφορες θεραπείες:

• Η πρόκληση εργασίας και η άμβλωση της γέννησης: τα ανάλογα της προσταγλανδίνης όπως η μισοπροστόλη χρησιμοποιούνται για την πρόκληση εργασίας της γέννησης με την τόνωση των συστολών της μήτρας. Η μισοπροστόλη χρησιμοποιείται επίσης στην ιατρική άμβλωση.
• Θεραπεία του γλαυκώματος: φάρμακα όπως το latanoprost – ένα ανάλογο της προσταγλανδίνης F2α – μειώνει την ενδοφθάλμια πίεση στο γλαύκωμα αυξάνοντας την εκροή υδατικού χιούμορ.
• Πνευμονική υπέρταση: Τα ανάλογα της προστακυκλίνης, όπως η epoprostenol, χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της πνευμονικής αρτηριακής υπέρτασης με τη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων και τη μείωση της αρτηριακής πίεσης στους πνεύμονες.

Μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα (NSAIDS)

Τα ΜΣΑΦ, όπως η ασπιρίνη, η ιβουπροφαίνη και η ναπροξένη, αναστέλλουν τα ένζυμα COX, μειώνοντας έτσι τη σύνθεση των προσταγλανδινών. Με τη μείωση της παραγωγής προσταγλανδίνης, αυτά τα φάρμακα ανακουφίζουν τον πόνο, μειώνουν τη φλεγμονή και τον χαμηλότερο πυρετό. Ωστόσο, η παρατεταμένη χρήση των ΜΣΑΦ μπορεί να οδηγήσει σε γαστρεντερικές παρενέργειες, όπως έλκη και αιμορραγία, λόγω της αναστολής των προστατευτικών προσταγλανδινών στο στομάχι.

Prostaglandin στην έρευνα

Η προσταγλανδίνη εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο ενεργού έρευνας, ιδιαίτερα στην κατανόηση του ρόλου της σε ασθένειες και στην ανάπτυξη νέων θεραπειών. Οι ερευνητές διερευνούν νέους αναστολείς προσταγλανδίνης και ανάλογα προσταγλανδίνης για τις συνθήκες θεραπείας όπως ο καρκίνος, οι καρδιαγγειακές παθήσεις και οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές. Επιπλέον, ο ρόλος της προσταγλανδίνης στη γήρανση και την ανοσολογική λειτουργία μελετάται για τον εντοπισμό δυνητικών στόχων για θεραπευτικές παρεμβάσεις.