Prostacyclin

Prostacyclin je tkáňový hormon, který patří do prostaglandinů řady 2. Hormon je produkován hlavně v endoteliálních buňkách krevních cév a v buňkách hladkých svalů z kyseliny arachidonové.

Má lokální vazodilatační účinek, zvyšuje bolest senzibilizací nociceptorů, vyvolává horečku a do značné míry inhibuje agregaci destiček.

Co je prostacyklin?

Prostacyklin, také zkráceně známý jako prostaglandin II nebo PG12, patří do skupiny pěti tkáňových hormonů prostaglandinů řady 2. Hormon se vyskytuje pouze v živočišných buňkách, ale nikoli v rostlinných buňkách.

Syntéza prostaglandinů úzce souvisí s metabolismem lipidů. Dehydratací a prodloužením uhlíkových řetězců se vyrábějí různé mastné kyseliny, každý s 20 atomy uhlíku. Kyselina arachidonová, jedna z nově vytvořených mastných kyselin, je čtyřikrát nenasycená a výchozí látkou pro prostacyklin. Vlastní syntéza těla probíhá hlavně v endoteliálních buňkách cév a v buňkách hladkých svalů. Chemický vzorec procyklinu je C20H32O5.

Ukazuje, že hormon je složen pouze ze tří prvků uhlíku, vodíku a kyslíku. S výjimkou prostaglandinu F2, ve kterém je navázáno 34 namísto 32 atomů vodíku, má všech pět prostaglandinů stejné chemické molekulové vzorce. Někdy velmi odlišný enzymatický účinek je způsoben mírně změnou terciární struktury sloučenin.

Funkce, efekt a úkoly

Prostaglandiny řady 2 působí převážně jako antagonisty prostaglandinů řady 1, které mají protizánětlivý a antikoagulační účinek. Na druhé straně prostaglandiny zvyšují zánětlivé reakce, omezují krevní cévy a zvyšují procesy srážení krve.

Kromě toho senzibilizují nociceptory, takže pocity bolesti jsou vnímány silněji. Jedním z hlavních úkolů prostacyklinu, který se počítá mezi prostaglandiny řady 2, je spolu s prostaglandinem E2 tělo, např. B. v případě zranění vyvolat lokální zánětlivé reakce a zajistit zvýšený pocit bolesti. Hormonální doky na takzvaných IP receptorech, membránových receptorech spjatých s G-proteinem se specializací na prostacyklin, a indukují buňce, aby reagovala určitým způsobem prostřednictvím receptoru. Vaskulární permeabilita se zvyšuje, což má za následek otok tkáně.

Externě viditelné zarudnutí je založeno na zvýšeném průtoku krve do tkáně v poraněné oblasti, což vyvolalo reakce. K zesílení bolesti dochází zvýšenou senzibilizací nervových zakončení nociceptorů. Velmi důležitým úkolem procyklinu, který je syntetizován ve všech endoteliálních buňkách cév, je zabránit kontrakci cév. To se děje prostřednictvím zvýšené tvorby cyklického adenosin monofosfátu (cAMP), který je považován za antagonistu tromboxanu tvořeného v krevních destičkách.

Prostacyklin je považován za nejúčinnější endogenní inhibitor destiček kvůli účinné inhibici tromboxanu. Hormon také inhibuje tzv. MAP kinázovou dráhu, která zahrnuje víceúrovňové signální transdukční dráhy. MAP kináza se účastní buněčné diferenciace, embryogeneze a apoptózy, programované buněčné smrti.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Prostacyklin je téměř všudypřítomný téměř ve všech typech lidské tkáně a je syntetizován hlavně v endoteliálních buňkách, které tvoří jednu buněčnou vrstvu jako skvamózní epitel, nejvnitřnější vrstva stěn krevních a lymfatických cév. Počet endoteliálních buněk u lidí je nepředstavitelných 10 000 miliard a buňky jsou v kontaktu s krví na celkové ploše 4 000 až 7 000 metrů čtverečních.

V endoteliálních buňkách enzym prostacyklin syntáza katalyzuje prostacyklin z kyseliny arachidonové prostřednictvím meziproduktu prostaglandinu PGH2. Syntéza prostacyklinu se u lidí nachází jako membránový protein v endoplazmatickém retikulu buněk téměř všech typů tkání. Kyselina arachidonová, výchozí látka pro prostacyklin, se nachází v mnoha potravinách živočišného původu. Jejich podíl na sádle je zvláště vysoký, 1700 miligramů na 100 gramů.

Hormon podléhá rychlým bio-katalytickým-enzymatickým přeměnám s poločasem rozpadu pouze 3 minuty a koncentrace může v závislosti na situaci prudce vzrůst na 15 až 20násobek normální hodnoty během několika minut, např. B. během celkové anestezie během operací. Specifikace optimální koncentrace nebo specifikace referenčních hodnot proto není vhodná.

Nemoci a poruchy

Při metabolismu lipidů mohou nastat různé poruchy syntézy. Pokud v metabolismu chybí dvě esenciální omega-6 a omega-3 mastné kyseliny, nelze syntetizovat prostaglandiny řady 1 a řady 3, ale prostaglandiny řady 2, včetně prostacyklinu, je možné syntetizovat.

Zde hrají zásadní roli cyklooxygenázy, COX-1 a COX-2. Oba enzymy jsou exprimovány různými geny a oba enzymy mají různé role. Proteinové struktury COX-1 a COX-2 cyklooxygenáz lze sekvenovat až v 90. letech. Teprve na konci 90. let se také zjistilo, že syntéza prostaglandinů může být řízena prostřednictvím dostupnosti COX-1 a COX-2. Tyto dvě cyklooxygenázy jsou globulární proteiny s přibližně 600 aminokyselinami, jejichž bioaktivní centra jsou téměř identická i přes rozdílné fyziologické vlastnosti.

Pokud je syntéza prostacyklinu příliš nízká, jsou příznaky spíše nespecifické, jako je zvýšená tendence k trombóze a oběhové poruchy. Například velmi zřídka se vyskytující a dědičný Hermansky-Pudlackův syndrom je spojen s patologicky sníženou syntézou prostacyklinu. Toto onemocnění je charakterizováno očním albinismem a zhoršenou agregací destiček. Prostacyklin a jeho analogy používané k léčbě onemocnění. V první řadě je třeba zmínit ischemické jevy, které vznikají v důsledku arteriosklerotických okluzí nebo vaskulární obstrukce.

Například velmi vzácný Raynaudův syndrom, známý také jako onemocnění bílých prstů, může být léčen prostacyklinem, aby zakryl spastické zúžení cév na prstech nebo na nohou vazodilatačními vlastnostmi tkáňového hormonu.