Prostacyklina

Prostacyklina to hormon tkankowy należący do prostaglandyn serii 2. Hormon jest wytwarzany głównie z kwasu arachidonowego w komórkach śródbłonka naczyń krwionośnych oraz w komórkach mięśni gładkich.

Działa miejscowo rozszerzająco na naczynia krwionośne, nasila ból poprzez uwrażliwienie nocyceptorów, wywołuje gorączkę iw dużym stopniu hamuje agregację płytek krwi.

Co to jest prostacyklina?

Prostacyklina, w skrócie nazywana również prostaglandyną L2 lub PGl2, należy do grupy pięciu hormonów tkankowych z serii 2 prostaglandyn. Hormon występuje tylko w komórkach zwierzęcych, a nie w komórkach roślinnych.

Synteza prostaglandyn jest ściśle związana z metabolizmem lipidów. Różne kwasy tłuszczowe, każdy z 20 atomami węgla, powstają w wyniku odwodnienia i wydłużenia łańcuchów węglowych. Kwas arachidonowy, jeden z nowo powstałych kwasów tłuszczowych, jest czterokrotnie nienasycony i jest materiałem wyjściowym dla prostacykliny. Synteza własna organizmu zachodzi głównie w komórkach śródbłonka naczyń oraz w komórkach mięśni gładkich. Wzór chemiczny procykliny to C20H32O5.

Pokazuje, że hormon składa się tylko z trzech pierwiastków: węgla, wodoru i tlenu. Z wyjątkiem prostaglandyny F2, w której 34 zamiast 32 atomów wodoru jest związanych, wszystkie pięć prostaglandyn serii 2 ma ten sam chemiczny wzór cząsteczkowy. Czasami bardzo różny efekt enzymatyczny jest spowodowany nieznacznie zmienioną trzeciorzędową strukturą związków.

Funkcja, efekt i zadania

Prostaglandyny serii 2 działają głównie jako antagoniści prostaglandyn serii 1, które mają działanie przeciwzapalne i przeciwzakrzepowe. Z drugiej strony prostaglandyny serii 2 nasilają reakcje zapalne, zwężają naczynia krwionośne i zwiększają procesy krzepnięcia krwi.

Ponadto uczulają nocyceptory, dzięki czemu odczucia bólu są silniej odczuwalne. Jednym z głównych zadań prostacykliny zaliczanej do prostaglandyn serii 2 jest wraz z prostaglandyną E2 pobudzenie organizmu, np. B. w przypadku urazów w celu wywołania miejscowych reakcji zapalnych i zapewnienia wzmożonego odczuwania bólu. Hormon przyczepia się do tak zwanych receptorów IP, receptorów błonowych sprzężonych z białkiem G specjalizujących się w prostacyklinie, i pobudza komórkę do reakcji w określony sposób poprzez receptor. Zwiększa się przepuszczalność naczyń, w wyniku czego następuje obrzęk tkanek.

Zaczerwienienie widoczne z zewnątrz polega na zwiększonym napływie krwi do tkanki w miejscu kontuzji, co wywołało reakcje. Nasilenie bólu następuje poprzez zwiększone uczulenie zakończeń nerwowych nocyceptorów. Bardzo ważnym zadaniem procykliny, która jest syntetyzowana we wszystkich komórkach śródbłonka naczyń, jest zapobieganie skurczom naczyń. Dzieje się tak poprzez zwiększone tworzenie cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP), który jest uważany za antagonistę tromboksanu powstającego w płytkach krwi.

Uważa się, że prostacyklina jest najsilniejszym endogennym inhibitorem płytek krwi ze względu na skuteczne hamowanie tromboksanu. Hormon hamuje również tak zwany szlak kinazy MAP, który obejmuje wielopoziomowe szlaki przekazywania sygnałów. Kinaza MAP jest zaangażowana w różnicowanie komórek, w embriogenezę i apoptozę, czyli programowaną śmierć komórki.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Prostacyklina jest prawie wszechobecna w prawie wszystkich typach ludzkich tkanek i jest syntetyzowana głównie w komórkach śródbłonka, które tworzą pojedynczą warstwę komórkową jako nabłonek płaskonabłonkowy, najbardziej wewnętrzną warstwę ścian naczyń krwionośnych i limfatycznych. Liczba komórek śródbłonka u ludzi wynosi niewyobrażalne 10 000 miliardów, a komórki te stykają się z krwią na łącznej powierzchni od 4 000 do 7 000 metrów kwadratowych.

W komórkach śródbłonka enzym syntaza prostacykliny katalizuje prostacyklinę z kwasu arachidonowego poprzez pośrednią prostaglandynę PGH2. Syntaza prostacykliny występuje u ludzi jako białko błonowe w retikulum endoplazmatycznym komórek prawie wszystkich typów tkanek. Kwas arachidonowy, substancja wyjściowa dla prostacykliny, występuje w wielu produktach pochodzenia zwierzęcego. Ich udział w smalcu wieprzowym jest szczególnie wysoki i wynosi 1700 miligramów na 100 gramów.

Z okresem półtrwania wynoszącym zaledwie 3 minuty, hormon podlega szybkim przemianom biokatalityczno-enzymatycznym, a jego stężenie może, w zależności od sytuacji, gwałtownie wzrosnąć do 15-20-krotności normalnej wartości w ciągu kilku minut, np. B. podczas znieczulenia ogólnego podczas operacji. Dlatego specyfikacja optymalnego stężenia lub specyfikacja wartości referencyjnych nie jest właściwa.

Choroby i zaburzenia

W metabolizmie lipidów mogą wystąpić różne zaburzenia syntezy. Jeśli w metabolizmie brakuje dwóch niezbędnych kwasów tłuszczowych omega-6 i omega-3, prostaglandyny serii 1 i 3 nie mogą zostać zsyntetyzowane, ale prostaglandyny serii 2, w tym prostacyklina, mogą.

Kluczową rolę odgrywają tutaj dwie cyklooksygenazy, COX-1 i COX-2. Oba enzymy są wyrażane przez różne geny i oba enzymy mają różne role. Struktury białek cyklooksygenaz COX-1 i COX-2 można było zsekwencjonować dopiero w latach 90. Dopiero pod koniec lat 90. uznano, że syntezę prostaglandyn można kontrolować dzięki dostępności COX-1 i COX-2. Obydwie cyklooksygenazy to białka globularne zawierające ok. 600 aminokwasów, których centra bioaktywne są prawie identyczne pomimo różnych właściwości fizjologicznych.

Jeśli synteza prostacykliny jest zbyt niska, objawy są raczej niespecyficzne, takie jak zwiększona skłonność do zakrzepicy i zaburzeń krążenia. Na przykład bardzo rzadki i dziedziczny zespół Hermansky'ego-Pudlacka jest związany z patologicznie zmniejszoną syntezą prostacykliny. Choroba charakteryzuje się albinizmem oczu i upośledzoną agregacją płytek krwi. Prostacyklina i jej analogi stosowane w leczeniu chorób. Przede wszystkim należy wspomnieć o incydentach niedokrwiennych, które powstają w wyniku okluzji miażdżycowej lub niedrożności naczyń.

Na przykład bardzo rzadki zespół Raynauda, ​​znany również jako choroba białych palców, można leczyć prostacykliną, aby zatuszować spastyczne zwężenie naczyń na palcach u rąk i nóg za pomocą rozszerzających naczynia krwionośne właściwości hormonu tkankowego.