Простагландины. Что такое простагландины и их применение Как повысить простагландины

Что такое простагландины? Простагландины (ПГ) – важные биохимические соединения, которые участвуют во многих процессах организма человека и животных. Впервые эти вещества выделены в 30 годах ХХ века профессором Эйлером из предстательной железы. Его называли гормон. Обнаруженные соединения получили название простагландины.

Эйлер не знал, что эти вещества вырабатываются очень многими тканями организма. В 1962 году ученые вывели химическую формулу простагландинов, которая имеет основу из молекул углерода, состоит из пятиуглеродного кольца и двух ответвлений. Простагландины нельзя отнести к гормонам, их выработка происходит не в .

Типы простагландинов, их синтез и влияние на различные системы организма

Выделяют следующие виды соединений, в зависимости от продуцирующих тканей: A, B, C, D, E, F, H, I, J. Синтез простагландинов осуществляется из полиненасыщенных жирных кислот. Самой востребованной среди них является арахидоновая кислота. Она преобразуется в эндопероксиды. Которые, в свою очередь, быстро метаболизируются в простагландины, тромбоксаны и простациклины.

Простагландины D2 образуются в клетках головного мозга, регулирует нормальную работу всех основных функций организма:

дыхание;
кровообращение;
терморегуляция;
нормальное течение беременности.

Синтез простагландина F2 происходит в тканях легких. Его функция – это сокращение гладкой мускулатуры стенок бронхов, что приводит к сужению их просвета. ПГ Е2 продуцируется там же, но обладает способностью расширять бронхи. ПГ Е регулирует тонус сосудов, влияя на гладкую мускулатуру их стенки.

ПГ I2 расширяет сосуды, уменьшает уровень артериального давления (АД), снижает свертываемую способность крови. Тромбоксан А2 повышает АД, сужает просвет сосудов и усиливает процесс тромбоза. В организме эти вещества находятся в равновесии, обеспечивая нормальную текучесть крови и своевременное образование тромбов.

ПГ Е и I влияют на концентрацию соляной кислоты и пепсина в пищеварительном тракте. При нарушении их работы возникают гастрит, язва желудка, диспепсические явления в кишечнике и другие заболевания ЖКТ.

Вклад простагландинов в работу женской половой системы

Простагландины помогают работе всего организма человека. Они очень важны в регуляции функции половых органов женщины. ПГ Е2 помогают процессу овуляции. При их недостатке овуляция может отсутствовать, что способствует развитию бесплодия.

ПГ F2 участвуют в рассасывании желтого тела после беременности, сокращении гладкой мускулатуры в стенках маточных труб, что очень важно при продвижении по ней сперматозоидов и яйцеклетки после оплодотворения. При недостатке ПГ F2 может возникнуть трубная (внематочная) беременность.

У женщин кисти маточных труб выходят в брюшную полость. При менструации эпителий матки отходит вместе с кровью. ПГ препятствуют попаданию сгустков крови и эпителия через маточные трубы в брюшную полость путем сокращения их стенок. При нарушении сократительной функции труб может развиться перитонит или наружный эндометриоз.

При недостаточном синтезе простагландинов могут усилиться явления . Женщина испытывает сильные головные боли, тошноту, диарею, озноб, слабость.

Мужская сперма также содержит простагландины, что улучшает репродуктивные функции женщины, предотвращает возникновение онкологических заболеваний. Проводились исследования, о влиянии прерванного полового акта на здоровье женщин. Результаты показали, что у женщин, практиковавших прерванный половой акт, чаще возникал рак груди.

Простагландины мужской спермы способны снижать образование рака груди и шейки матки.

Простагландины при беременности и родах

При беременности ПГ E и F содержатся в амниотической жидкости. Равномерное соотношение концентрации этих двух типов ПГ сдерживают сокращение матки, предотвращая выкидыш на ранних сроках и гипоксию у плода во время всего периода беременности. При недостаточном синтезе ПГ F2 возникают выкидыши на раннем сроке, что может привести к бесплодию.

Накануне родов простагландины накапливаются в амниотической жидкости, сохраняясь в течение 6 часов. Их концентрация увеличивается до десяти раз. Такое большое количество ПГ способствует хорошей родовой деятельности и быстрому раскрытию шейки матки. Простациклины, образующиеся в мышечном слое матки, также влияют на ее сократительную способность.

Применение простагландинов в медицинской практике

Препараты на основе простагландинов используют в разных областях медицины: акушерстве, гинекологии, кардиологии, гастроентерологии и т. д.

Использование простагландинов в гинекологии

В гинекологии ПГ применяются для проведения абортов. Лекарство вводят:

перорально;
внутривенно;
внутримышечно;
в амниотическую жидкость;
вагинально.

Препарат называется 15-метил-ПГF2 (Динопрост, или Энзапрост). Его применяют только под наблюдением врача, потому что случаются тяжелые побочные действия. При употреблении препарата возникают:

тошнота;
рвота;
приступ удушья;
тромбозы;
нарушение ритма сердца;
гипертермия;
флебиты.

Простагландины в акушерстве

В акушерстве препараты ПГ применяют для стимуляции родовой деятельности (в случае слабой родовой силы). Чаще всего при родовспоможении приветствуется (не относится к группе ПГ), но также используют еще препарат из группы простагландинов (Энзапрост – ПГ E2) внутривенно капельно.

Лекарственное средство может вызывать нарушение сердечного ритма у плода, поэтому акушер-гинеколог каждые 20 минут выслушивает сердцебиение плода, проводит кардиотокографию (КТГ).

Чтобы спровоцировать роды, используют свечи с простагландинами. Их вводят в канал шейки матки или ее полость. Широко используют гель (Препидил-гель) для местного использования. ПГ используют, когда схватки уже начались, а шейка матки не раскрывается. Препараты помогают размягчить структуру шейки и ускоряют ее раскрытие.

Простагландины в гастроэнтерологии

Простагландины применяют при заболеваниях ЖКТ. Они показаны, когда имеется язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, язвенный колит, эрозивно-язвенные поражения из-за приема лекарственных средств, особенно нестероидных противовоспалительных препаратов.

Простагландины и другие области медицины

Лекарственные средства для лечения эректильной дисфункции у мужчин применяют на основе ПГ E1. В ревматологии простагландины необходимы для лечения артритов и васкулитов. Наблюдается высокая эффективность ПГ при заболеваниях свертываемости крови.

В медицинской практике активно применяют лекарственные средства на основе простагландинов E и F

Препараты, содержащие ПГ E:

Динопростон;
Простармон Е;
Простин Е2;
Простенон;
Мизопростол;
Вазапростан.

Лекарственные средства на основе ПГ F:

Динопрост;
Простин F2α;
Простармон F.

Показания к применению лекарств с ПГ E и F:

необходимость аборта в сроки от 12 до 20 недель;
извлечение плода на сроке 28 недель и позже;
лечение трофобластных болезней во время беременности;
отсутствие самостоятельного раскрытия шейки матки;
заболевания ЖКТ (язвенные поражения желудка, двенадцатиперстной кишки и кишечника);
эректильная дисфункция;
артриты и васкулиты;
болезни кроветворной и сердечно-сосудистой систем;
стимуляция родовой деятельности.

Противопоказания к применению препаратов с ПГ Е и F:

острые воспалительные заболевания органов малого таза;
болезни сердца;
заболевание легких, печени, почек;
глаукома;
астма.

Как снизить концентрацию простагландинов?

Уровень простагландинов снижают следующие лекарственные средства:

Преднизолон;
группа нестероидных противовоспалительных препаратов (Диклофенак, Ортофен, Найз);
Индометацин.

ПГ можно снизить с помощью специальной диеты, содержащей омега-3 жирные кислоты (сардина, красная рыба, грецкие орехи, тофу и скумбрия). Поможет также витамин E (растительное масло, арахис, миндаль, семечки подсолнечника, фундук), зерновые продукты (ячневая и овсяная крупы, бурый рис, мучные изделия). Уровень ПГ снижают также помидоры, манго, ананас, лук, чеснок, зеленый чай и имбирь.

Простагландины играют важную роль в слаженной работе всего организма. Малейшие отклонения в синтезе этих биологических веществ может привести к развитию серьезных заболеваний. Препараты простагландинов активно используются для лечения большого количества болезней. Хорошо распространено применение ПГ в гинекологии и акушерстве, гастроэнтерологии, лечении мужского здоровья. При соблюдении инструкции, эти препараты не наносят вреда.

Простагландины (PG) -- группа липидных физиологически активных веществ, образующиеся в организме ферментативным путём из некоторых незаменимых жирных кислот и кислот содержащих 20-членную углеродную цепь (арахидоновая, эйкозаполиеновая, гамма-линоленовая кислоты). Простагландины являются медиаторами с выраженным физиологическим эффектом, т.е. способны изменять активность ферментов, влиять на синтез гормонов и корректировать их действие на различные органы и ткани. Являются производными гипотетической простановой кислоты. Простагландины вместе с тромбоксанами и простациклином образуют подкласс простаноидов, которые в свою очередь входят в класс эйкозаноидов. Они наиболее распространены в организме человека. Простагландины находятся практически во всех тканях и органах. Они воздействуют на тромбоциты, эндотелий, матку, тучные клетки и другие клетки, и органы .

Рис. 2.1

Синтез простагландинов

Биосинтетический предшественник важнейших простагландинов -- арахидоновая кислота, она входит в состав фосфолипидов и в свободном виде практически не встречается. Биосинтез простагландинов начинается с гидролиза фосфолипидов (Рис. 2.2), содержащих арахидоновую кислоту, под действием мембранной фосфолипазы А 2 . Эту стадию можно полностью блокировать глюкокортикостероидами . В клетках имеется 2 основных пути превращения арахидоновой кислоты: циклооксигеназный, приводящий к синтезу простагландинов, простациклинов и тромбоксанов, и липоксигеназный, заканчивающийся образованием лейкотриенов или других эйкозаноидов . Фермент циклооксигеназа катализирует далее стереоспецифическое присоединение пероксидных радикалов по положениям 11 и 15 арахидоновой кислоты с образованием 9,11-пероксидного мостика и циклизацией по положениям 8 и 12. Образующийся крайне неустойчивый PGG-2 восстанавливается пероксидазой до более стабильного PGH 2 . Этот фермент катализирует первый этап синтеза простагландинов и имеет 2 каталитических центра. Один из них называют циклооксигеназой, другой - пероксидазой. Этот фермент представляет собой димер гликопротеинов, состоящий из идентичных полипептидных цепей. Фермент имеет гидрофобный домен, погружённый в липидный слой мембран ЭР (эндоплазматический ретикулум), и каталитический домен, обращённый в полость ЭР. В активном центре циклооксигеназы находится тирозин, в активном центре пероксидазы - простетическая группа - гем. В организме имеются 2 типа циклооксигеназ (PG Н 2 синтаз). Циклооксигеназа 1 - конститутивный фермент, синтезирующийся с постоянной скоростью. Синтез циклооксигеназы 2 увеличивается при воспалении и индуцируется соответствующими медиаторами - цитокинами.

Оба типа циклооксигеназ катализируют включение 4 атомов кислорода в арахидоновую кислоту и формирование пятичленного кольца. В результате образуется нестабильное гидропероксидпроизводное, называемое PG G 2 . Гидропероксид у 15-го атома углерода быстро восстанавливается до гидроксильной группы пероксидазой с образованием PG Н 2 . До образования PG Н 2 путь синтеза разных типов простагландинов одинаков. Дальнейшие превращения PG Н 2 специфичны для каждого типа клеток .

Дисбаланс в синтезе простагландинов приводит к развитию многих заболеваний .

Рис. 2.2 Синтез простагландинов из арахидановой кислоты

Простагландины -- биологически активные вещества, представляющие собой производные полиненасыщенных жирных кислот, молекула которых содержит 20 углеродных атомов. Биологическое действие П. многообразно; один из основных биологических эффектов П. заключается в их выраженном действии на тонус гладкой мускулатуры различных органов. П. снижают выделение желудочного сока и уменьшают его кислотность, являются медиаторами воспаления и аллергических реакций,принимают участие в деятельности различных звеньев репродуктивной системы, играют важную роль в регуляции деятельности почек, оказывают влияние на различные эндокринные железы. Нарушение биосинтеза П. может стать причиной развития тяжелых патологических состояний. Синтетические и полусинтетические П. используют в качестве лекарственных средств.

В 70х гг. 20 в. было обнаружено, что в организме человека и животных образуются и другие биологически активные производные полиненасыщенных жирных кислот,в тромбоцитах -- тромбоксаны (ТХ), влейкоцитах -- лейкотриены (ЛТ). От простагландинов тромбоксаны отличаются наличием в молекуле вместопятичленного цикла шестичленного оксанового кольца, в зависимости от структуры которого различаюттромбоксаны А и В (ТХА и ТХВ). Тромбоксаны обоих типов, в свою очередь, делят на 1-ю, 2-ю и 3-ю серии по томуже принципу, что и простагландины.

Особенностью строения лейкотриенов является отсутствие в молекуле циклической структуры.

В организме человека и животных простагландины, тромбоксаны и лейкотриены образуются из общего предшественника --незаменимых полиненасыщенных жирных кислот с соответствующим числом углеродных атомов и двойных связей в молекулах, в т.ч. из линолевой и арахидоновой кислот. Фактором, лимитирующим скорость биосинтеза простагландинов,является общее количество (пул) свободных жирных кислот, поэтому вещества, влияющие на гидролитическое расщепление триглицеридов, фосфолипидов и эфиров холестерина, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты, могут регулировать интенсивностьобразования простагландинов. Так, катехоламины, брадикинин, ангиотензин II вызывают усиление освобождения жирных кислот ворганизме, тем самым косвенно стимулируя образование простагландинов. Потвидимому, таков же механизм стимуляции биосинтеза ростагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов при ишемии или механическом воздействии на клетки.Кортикостероидные гормоны, напротив, подавляют биосинтез простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов, т.к. они ингибируют освобождение жирных кислот. Некоторые соединения влияют на образование отдельных типов простогландинов и тромбоксанов,например перекиси жирных кислот специфически угнетают биосинтез простагландина I2-(простагландина I2 илипростациклина), а имидазол -- образование тромбоксана А2. Ряд лекарственных средств оказывает выраженное действие на образование простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов, изменяя не только их общее количество, но и соотношение между отдельными типами и сериями. например, лекарственные средства, обладающиепротивовоспалительным действием, -- салицилаты, индометацин (метиндол), бруфен и др. -- ингибируютциклооксигеназу, катализирующую первый этап биосинтеза П. Это приводит к уменьшению образования П. итромбоксанов, повышению выхода лейкотриенов. В то же время некоторые флавоноиды (например, рутин)подавляют биосинтез лейкотриенов. Изменение соотношения образующихся простагландинов имеет важное значение, поскольку индивидуальные простагландины обладают разным, а нередко и противоположным по характеру биологическим действием.

Простагландины и тромбоксаны являются короткоживущими соединениями,время полужизни некоторых из них исчисляется секундами. Быстрое разрушение простагландинов обусловливает локальность их эффектов -- простагландины действуют главным образом в месте их синтеза. Метаболизм простагландинов, приводящий к их быстрой инактивации, осуществляется во всех тканях, но особенно активно в легких, печени и почках.

Исключительно важна роль простагландинов и тромбоксанов(сейчас их объединяют под общим названием простаноиды) в работе кровеносной системы, в репродуктивной функции, они принимают участие в развитии воспалительных процессов и иммунного ответа. С действинм простагландинов связаны побочные эффекты(язвенная болезнь и язва желудка)аспирина-всем известного жаропонижающего и болеутоляющего средства, возможно, и одна из форм гемофилии.

Биологическое действие простагландинов многообразно благодаря не только биологической поливалентности индивидуальных простагландинов,но и большому их разнообразию. Простагландины F1 и D2 вызывают сокращение бронхов, а простагландин Е2 -- их расслабление. Тромбоксан А2 сокращает стенки кровеносных сосудов и повышает АД, а простагландин I2оказывает сосудорасширяющее действие, сопровождающееся гипотензивным эффектом. Антагонистические взаимоотношения между тромбоксаном А2 и простагландином I2 проявляются и при их действии на систему свертывания крови: тромбоксан А2 является мощным природным индуктором агрегации тромбоцитов, а простагландин I2, синтезирующийся в стенках кровеносных сосудов, выполняет в организме человека и животных роль ингибитора агрегации тромбоцитов. Соотношение простагландина I2 и тромбоксана А2 имеет важное значениедля нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.

Простагландины необходимы для процесса овуляции; они влияют на продвижение яйцеклетки и подвижность сперматозоидов, на сократительную деятельность матки, а также необходимы для нормальной родовой деятельности: слабую родовую активность и перенашивание беременности связывают с недостатком простагландинов, а повышенное образование простагландинов может стать причиной самопроизвольных абортов и преждевременных родов. У новорожденных простагландины регулируют закрытие сосудов пуповины и артериального протока.

Простагландины помимо воздействия на специфические рецепторы способны непосредственно влиять на функциональные структуры клетки. В качестве лекарственных средств простагландины используются для вызывания родов, возбуждения и стимуляции родовой деятельности, прерывания беременности. В терапевтических дозах простагландины не оказывают неблагоприятного влияния на мать и плод. Чувствительность матки к введению простагландинов различна на разных сроках беременности; на очень ранних и на поздних сроках стимулирующий эффект вызывается легко, а впромежутке между ними на введение препаратов простагландинов миометрий реагирует слабо.

Для искусственного прерывания беременности применяют внутривенное, внутримышечное, вагинальное,пероральное, экстра- и интраамниальное введение простагландинов. При прерывании беременности на ранних сроках наиболее эффективно введение 15-метил-ПГF2б (метилового эфира простагландина F2б) в виде свечей (3 мг) или внутримышечно (по 200--300 мкг 5 раз через каждые 3 ч); при беременности сроком 13--14 нед. --экстраамниальное однократное введение 15-метил-ПГF2б (2,5 мг) с вяжущим веществом (гискон) или в виде свечей(3 мг); после 15-й недели беременности -- интраамниальное введение 2,5 мг 15-метил-ПГF2б или 40--50 мг ПГF2б,а также свечи с 15-метил-ПГF2б (3 мг).

Для возбуждения и стимуляции родовой деятельности препараты простагландинов можно вводить внутривенно, перорально,экстраамниально, вагинально и ректально; наибольшее распространение поручило внутривенное капельное введение раствора ПГР, в разведении 5 мг на 500 мл изотонического раствора хлорида натрия или 5% раствораглюкозы и раствора ПГF2б в разведении 1 мг на 500 мл тех же растворителей. Приготовленный раствор вводят соскоростью от 6--8 до 40 капель в 1 мин.

В акушерской практике ПГF2б и ПГF2б в виде свечей или раствора вводят в канал шейки матки или нижний сегментматки женщины с целью родовозбуждения. При использовании препаратов П. в акушерской и гинекологическойпрактике иногда отмечают гипертонус и спастические сокращения матки, нарушение сердечной деятельностиплода; наблюдаются такие побочные реакции, как ознобы, рвота, поносы. Побочные реакции и осложнения чащебывают при прерывании беременности, т.к. а этих случаях применяют большие дозы препаратов, дляпрофилактики, лечения побочных реакций и осложнений рекомендуется препарат ритодрин.

Противопоказаниями к использованию П. с целью вызывания аборта, возбуждения и стимуляции родовойдеятельности являются тяжелые соматические заболевания, аллергические реакции на препаратыпростагландинов, бронхиальная астма, эпилепсия, рубец на матке, анатомически и клинически узкий таз,предлежание плаценты и преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ (PG), биологически активные липи-ды, представляющие собой производные гипотетич. про-становой кислоты (формула I) и различающиеся положением заместителей и двойных связей в циклопентановом кольце и боковых цепях.

Молекулы ПРОСТАГЛАНДИНЫ имеют скелет из 20 атомов углерода и содержат обычно в положении 15 гидроксигруппу. В зависимости от строения цикла и характера (боковых групп) в нем различают ПРОСТАГЛАНДИНЫ типов А, В, С, D, Е, F, H, I и J (типы колец приведены на формулах II-X; ПРОСТАГЛАНДИНЫ G, или PGG, отличаются от PGH наличием в положении 15 группы ООН вместо группы ОН). Цифры в нижнем индексе букв обозначают количество двойных связей в боковых цепях (у ПРОСТАГЛАНДИНЫ типа F иногда в нижнем индексе ставится также греческого буква a или b-соответственно за или перед плоскостью цикла)-см., например формулы соединение РGF2a (XI) и PGE1 (XII).

Простагландины и их производные обнаружены практически во всех клетках млекопитающих [впервые выделены из пузырьковидной (везикулярной) железы]. Найдены также у многие др. позвоночных и беспозвоночных чески во всех клетках млекопитающих (например, у птиц, лягушек, карпов, акул, крабов, коралловых полипов, у некоторых насекомых) и в ряде растений.

Их содержание в большинстве тканей невелико (несколько мкг/г и менее). Единственный богатый природный источник простагландина-горгониевые кораллы (Plexaura homo-malla), в которых содержание PGA2 и его производных достигает 1,5-2% от сухого веса. В кораллах найдены также биологически активные простагландиноподобные вещества (простаноиды), отличающиеся от ПРОСТАГЛАНДИНЫ расположением функциональных групп, например клавулон I(ХIII) и пунагландин (XIV).

Индивидуальные простагландины-кристаллы или вязкие жидкости, плохо растворим в воде, растворим в большинстве органическое растворителей. Для PGE1 температура плавления 115-116°С, -61,6° (концентрация 0,56 г в 100 г ТГФ); для PGE2 температура плавления 66-68 °С, -61° (концентрация 1 г в 100 г ТГФ); для PGF2? температура плавления 30-35 °С, + 23,5° (концентрация 1 г в 100 г ТГФ). ПРОСТАГЛАНДИНЫ, содержащие в цикле оксогруппу, поглощают в УФ области (для ПРОСТАГЛАНДИНЫ типов А, В, С и J ?<0:A. соответственно 218, 278, 234 и 216 нм). Для большинства ПРОСТАГЛАНДИНЫ в кристаллич. состоянии характерна так называемой щпилечная конформация с приблизительно параллельным расположением боковых цепей. ПРОСТАГЛАНДИНЫ типов Е и D легко дегидратируются в водных растворах при рН < 4 или рН > 8, причем в ПРОСТАГЛАНДИНЫ типа D происходит миграция транс-двойной связи в положение 12-13. Бициклические ПРОСТАГЛАНДИНЫ нестабильны в водных растворах. Так, для PGI2 (простациклина, XV) период полураспада в воде при рН 7,6 составляет 5-10 мин; он гидролизуется до 6-оксо-РGF1?.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ не накапливаются в тканях, а синтезируются в ответ на биологическое стимул из полиненасыщенные жирных кислот: ПРОСТАГЛАНДИНЫ с одной двойной связью в боковых цепях-из эйкозатриеновой (ди-гомо-у-линоленовой), с двумя-из эйкозатетраеновой (ара-хидоновой), с тремя-из эйкозапентаеновой (тимнодоновой) кислот. Свободная эйкозаполиеновые кислоты (эндогенные из фосфоли-пидов или экзогенные) окисляются кислородом в присутствии комплекса ферментов. Вначале циклооксигеназа катализирует стереоспецифический присоединение пероксидных радикалов в положения 11 и 15 с последующей образованием перок-сидного мостика и циклопентанового кольца; образовавшийся PGG восстанавливается пероксидазой до более стабильного PGH - исходного соединения для биосинтеза ПРОСТАГЛАНДИНЫ остальных типов, например:

В ряде клеток из PGH2 образуется так называемой тромбоксан (ТХ) типа А2 (формула XVI)-очень нестабильное бициклический соединение с высокой биологическое активностью. В воде ТХА2 быстро гидролизуется (период полураспада 32 с, при 37 °С) с образованием стабильного ТХВ2-формула XVII, температура плавления 95-96°С, + 57,4° (концентрация 0,26 г в 100 г этилацетата).

Все ПРОСТАГЛАНДИНЫ быстро инактивируются в организме и поэтому их концентрация в плазме кровимала (например, 40-50 цг/мд для PGE), тогда как количество неактивных метаболитов, выделенных с мочой, может достигать 330 мкг в сутки. Катаболизм ПРОСТАГЛАНДИНЫ начинается с их окисления НАД-зависимой 15-оксипрос-тагландиндегидрогеназой, обнаруженной в цитозоле многие клеток млекопитающих (наиболее активность фермент проявляет в тканях легких, плаценты, печени, почек). Образующиеся 15-оксо-П. быстро восстанавливаются до 13,14-ди-гидропроизводных, которые далее подвергаются?- 8 ?-окис-лению (?->:8A;5=85 - >:8A;5=85:0@1>:A8;A>45@60I8E:>=F>2 1>:>2KE F5?59 A >BI5?;5=85< >B =8E 0F5B8;0 2 2845 ацетил-кофермента А, ?->:8A;5=85 - >:8A;5=85 0B><0 С в положении 20 до карбоксильной группы). Известны ферменты, катализирующие взаимопревращения ПРОСТАГЛАНДИНЫ (например, PGE2 в PGF2?, PGA2 в PGC2).

ПРОСТАГЛАНДИНЫ обладают разнообразной физиол. активностью, активны в низких концентрациях (10-9 М и менее). Они участвуют в поддержании гомеостаза организма (относит. динамич. постоянства внутр. среды и устойчивости основные физиол. функций), в воздействии на болевые рецепторы, регулировании иммунного ответа (например, PGE1), в родовой деятельности (например, PGE2стимулирует роды, PGF2? снижает секрецию прогестерона, необходимого для имплантации в матке оплодотворенной яйцеклетки), поддерживают в открытом состоянии грудной проток плода во время беременности, вызывают сокращение (П. типа F) или расширение (П. типа Е) бронхов и трахеи, усиливают воспалит. реакцию, вызванную ожогами или др. повреждениями (способность аспирина ослаблять воспалит. состояние связана с тем, что он необратимо ингибирует циклооксигеназу).

Кроме того, ПРОСТАГЛАНДИНЫ обусловливают повышение температуры тела, оказывают седатив-ное и транквилизирующее действие, стимулируют секрецию ферментов поджелудочной железой, тормозят желудочную секрецию, способны опосредовать и модулировать действие др. биологическое стимулов, ПРОСТАГЛАНДИНЫ разных типов могут действовать как синергисты или антагонисты. Так, баланс между уровнем простациклина PG12 (ингибирует агрегацию тромбоцитов, расширяет артерии) и тромбоцитарным ТХА2 (индуцирует агрегацию тромбоцитов, сужает артерии) - важный компонент гемостаза (поддерживает постоянный состав крови). П, типов A, J и D оказывают противовирусное действие, а ПРОСТАГЛАНДИНЫ типов J, D и их А -производные проявляют высокую прртивоопухолевую активность. Вследствие чрезвычайно быстрого распада в организме ПРОСТАГЛАНДИНЫ действуют, в отличие от гормонов, вблизи места секреции.

Механизмы физиол. действия ПРОСТАГЛАНДИНЫ разнообразны. Л. взаи-мод. со специфический рецепторами цитоплазматических мембран, что приводит к изменению (увеличению или уменьшению) концентрации внутриклеточных циклический нуклеотидов (например, циклический аденозинмонофосфата), способны проникать через мембраны (включая гематоэнцефалич. барьер) и связываться С внутриклеточными компонентами, влияя, например, на синтез ДНК. Нек-рыс ПРОСТАГЛАНДИНЫ индуцируют перенос катионов через биологическое мембраны, изменяя физиол. состояние клетоколо

Полный химический синтез ПРОСТАГЛАНДИНЫ основан на стереоспецифический конденсации промежуточные продуктов, содержащих фрагменты молекулы ПРОСТАГЛАНДИНЫ Так, PGE2 с выходом 78% можно синтезировать по схеме:

Последняя стадия в получении PGE2-снятие защитных групп. Комбинируя промежуточные продукты, получают разнообразные аналоги ПРОСТАГЛАНДИНЫ, обладающие большей стабильностью, эффективностью и селективностью действия, чем природные.

Для количественное определения ПРОСТАГЛАНДИНЫ, тромбоксанов и их метаболитов в биологическое образцах обычно используют хроматографию (тонкослойную, газо-жидкостную и высокоэффективную жидкостную) и масс-спектрометрию. Наиб. точность определения достигается сочетанием методов газо-жидкост-ной или высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией.

Препараты ПРОСТАГЛАНДИНЫ и их производных используют в эксперим. и клинич. медицине для прерывания беременности и для родовспоможения, терапии язвы желудка, бронхиальной астмы и некоторых сердечно-сосудистых заболеваний, коррекции гемостаза, как антикоагулянты при операциях с искусств. кровообращением и при гемодиализе. Некоторые производные ПРОСТАГЛАНДИНЫ используют для синхронизации полового цикла при искусств. осеменении в ветеринарии.

По химической природе простагландины (ПГ) - циклические ненасыщенные оксикислоты, производные простановой кислоты. Исследовано более 20 природных видов, которые подразделяют на 4 группы: E, A, B, F. Наиболее активны представители групп E и F. В свою очередь все простагландины входят в группу эйкозаноидов. Предшественниками веществ являются ненасыщенные жирные кислоты: арахидоновая, линоленовая и др. Очень редко в организме возможен синтез ПГ из олигосахаридов. Простагландины являются гормоноподобными веществами. В отличие от истинных гормонов, они быстро разрушаются. Активней всего этот процесс происходит в легких, почках и печени. Искусственно синтезированные простагландины нашли широкое применение в гинекологии и офтальмологии. Их используют при стимуляции родовой деятельности и лечении глаукомы.

Показать всё

Простагландины в организме

Когда биологи впервые обнаружили простагландины в составе семенной жидкости, они решили, что эти вещества синтезируются в простате. В дальнейшем эта история послужила причиной современного названия.

Для этой группы физиологически активных липидов характерно наличие в молекуле 20 атомов углерода, включая углеродное кольцо. Простагландины обнаружены практически во всех тканях животных и человека. Главным отличием веществ от гормонов является то, что они синтезируется не в специфических органах, а по всему организму.

Особенности функционирования ПГ

Этот класс гормоноподобных соединений до сих пор привлекает внимание исследователей в области биохимии благодаря своим уникальным свойствам. Замечено, что одно и то же вещество из этой группы в разных органах может оказывать различное или даже противоположное действие.

Способность простагландина усиливать определенный тип биологической реакции в одной ткани и угнетать ее в другой обусловлена исключительно видом рецептора, с которым связывается молекула активного вещества. Известно 9 видов ПГ-рецепторов, расположенных во всем организме.

Простациклин

Этот простагландин активно синтезируется эндотелием - внутренней оболочкой кровеносных сосудов. Еще одно место выработки простациклина - легкие. Он известен как вазодилататор, поскольку оказывает сосудорасширяющее действие за счет влияния на специфические IP-рецепторы гладкомышечных клеток артерий.

Усиление продукции простациклина возникает при кислородном голодании, повреждении сосудов, из-за активности медиаторов воспаления и адреналина. Вещество обладает выраженным антиагрегантным действием, поскольку предотвращает образование тромба в сосуде.

При внутривенном введении простациклина снижается артериальное давление в большом и малом кругах кровообращения. Основное применение аналогов вещества - лечение легочной гипертензии. Препараты синтетического простациклина:

Простагландин Е2 (ПГЕ2)

Как и простациклин, ПГЕ2 оказывает сосудорасширяющее действие. Он играет важную роль в нормальной работе почек, поскольку уменьшает всасывание ионов натрия и хлора и снижает эффект гормона вазопрессина. Помимо этого, ПГЕ2 выполняет еще ряд функций:

Бронхоконстрикция (нарушение бронхиальной проходимости).
Бронходилатация (увеличение бронхов).
Расслабление и сокращение гладкой мускулатуры ЖКТ.
Снижение секреции соляной кислоты в желудке.
Усиление производства желудочной слизи.
Сокращение мышечного слоя матки.
Торможение липолиза (процесса расщепления жиров на жирные кислоты).
Выделение тепловой энергии (пирогенный эффект).
Участие в образовании тромба.

Синтетический аналог простагландина Е2 (Динопростон) показан для стимуляции созревания шейки матки и индукции родов. Это обусловлено тем, что он оказывает действие на все органы, в которых есть гладкая мышечная мускулатура, в том числе на тонус и сократительную активность мышечного слоя матки. Помимо стимуляции мышечных клеток, Динопростон усиливает кровоснабжение шейки матки, тем самым ускоряет ее дозревание. Одно из показаний к применению препарата - медикаментозный аборт.

Динопростон существует в виде таблеток, инфузионного раствора, раствора для внутривенного и экстраамниотического введения и вагинального геля. Этот препарат используют исключительно под наблюдением врача. При несоблюдении дозировок возможны следующие побочные эффекты:

Судорожные сокращения матки.
Тошнота, рвота, головная боль.
Покраснение кожи.
Повышение температуры тела.
Нарушение сердечного ритма плода.
Асфиксия плода.

В условиях стационарного применения под контролем медиков ни один из указанных побочных эффектов наблюдаться не будет.

Существуют аналоги Динопростона под названиями Цервипрост, Энзапрост-Е, Медуллин, Препидил и другие.

Простагландин F2α

Еще один представитель группы простагландинов. Ключевые функции ПГF2α заключаются в бронхоконстрикции, сокращении матки и начале разрушения желтого тела в яичнике (лютеолиз). В результате лютеолиза прекращается синтез стероида прогестерона. Выделение простагландина F2а регулируется уровнем окситоцина (нейрогормон, синтезируемый гипофизом).

Аналоги ПГF2а нашли широкое применение в медицине. Препараты на основе вещества:

Препараты для лечения глаукомы и офтальмогипертензии доступны в виде глазных капель. В редких случаях после их применения наблюдаются покраснение конъюнктивы, жжение век и временное затуманивание зрения. Возможно развитие таких системных нарушений, как повышение артериального давления и головная боль. Несмотря на это, аналоги ПГF2α являются эффективными и безопасными препаратами для лечения глаукомы и повышенного внутриглазного давления.

Заключение

Простагландины благодаря своему разнообразию и уникальным свойствам стали надежными помощниками медицины. Их применение дает хорошие результаты при минимальных рисках.

Дальнейшие исследования этой группы физиологически активных соединений откроют новые возможности их использования для лечения заболеваний человека.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ, гормоноподобные вещества, которые синтезируются почти во всех тканях организма, включая стенки кровеносных сосудов. Они участвуют в регуляции кровяного давления, сокращениях матки и ряде других физиологических процессов.

Простагландины – небольшие молекулы, относящиеся к эйкозаноидам – группе жироподобных веществ (липидов). В эту группу входят также соединения со сходной химической структурой – лейкотриены, играющие роль в воспалительных процессах и аллергических реакциях, и тромбоксаны, участвующие в свертывании крови. Все эйкозаноиды образуются из общего предшественника – арахидоновой кислоты, которая относится к классу ненасыщенных жирных кислот и синтезируется из другой жирной кислоты – линоленовой, поступающей в организм человека с пищей.

Молекулы простагландинов состоят из 20 атомов углерода, образующих пятичленное кольцо с присоединенными к нему двумя цепями – из семи и восьми атомов углерода. В зависимости от химической структуры этих цепей, простагландины относятся к той или иной серии (A, B, C, D, E, F, G, H и I). В каждую серию входят по несколько простагландинов, различающихся расположением атомов и химических связей в боковых цепях. Например, в серию А входят простагландины А 1 (PGA 1) и А 2 (PGA 2).

В 1930 было обнаружено, что семенная жидкость может стимулировать сокращение мускулатуры матки. Аналогичное явление впоследствии удалось наблюдать и на других гладких мышцах. Поскольку вначале считалось, что эти активные вещества секретируются простатой (предстательной железой), они были названы простагландинами.

В 1950-х годах С.Бергстрём из Каролинского института в Стокгольме выделил ряд простагландинов и установил их химическое строение. Другой шведский ученый, Б.Самуэльсон, открыл биохимические механизмы их синтеза и метаболизма. В 1971 английский исследователь Дж.Вейн сообщил, что аспирин и близкий ему по строению индометацин блокируют синтез простагландинов. По-видимому, противовоспалительное и жаропонижающее действие этих лекарственных средств определяется именно подавлением синтеза простагландинов. В настоящее время ученые полагают, что простагландины играют ключевую роль как в воспалительных процессах, так и в подъеме температуры. В знак признания важности этих открытий Вейн, Бергстрём и Самуэльсон получили в 1982 Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Многие простагландины являются стимуляторами гладких мышц, в особенности матки и мышц кишечника, и используются в клинической практике при абортах и для стимуляции родовых схваток. Простагландины могут по-разному действовать на гладкие мышцы, выстилающие кровеносные сосуды: одни вызывают их сокращение, другие – расслабление. Известно также, что простагландины способны модулировать действие ряда гормонов на клетки.