Prostaciklin

Prostaciklin je tkivni hormon, ki spada v prostaglandine serije 2. Hormon nastaja predvsem v endotelijskih celicah krvnih žil in v celicah gladkih mišic iz arahidonske kisline.

Ima lokalni vazodilatacijski učinek, povečuje bolečino s senzibilizacijo nociceptorjev, sproži vročino in v veliki meri zavira agregacijo trombocitov.

Kaj je prostaciklin?

Prostaciklin, ki ga na kratko poznamo tudi kot prostaglandin l2 ali PGl2, spada v skupino petih tkivnih hormonov prostaglandinov serije 2. Hormon se pojavlja le v živalskih celicah, ne pa tudi v rastlinskih celicah.

Sinteza prostaglandinov je tesno povezana s presnovo lipidov. Različne maščobne kisline, vsaka z 20 atomi ogljika, nastajajo z dehidracijo in podaljšanjem ogljikovih verig. Arahidonska kislina, ena od novonastalih maščobnih kislin, je štirikrat nenasičena in izhodna snov za prostaciklin. Sama sinteza telesa poteka predvsem v endotelijskih celicah žil in v celicah gladkih mišic. Kemična formula prociklina je C20H32O5.

Pokaže, da je hormon sestavljen le iz treh elementov ogljika, vodika in kisika. Z izjemo prostaglandina F2, v katerem je 34 namesto 32 vodikovih atomov vezanih, imajo vsi pet prostaglandinov serije 2 enako kemijsko molekularno formulo. Včasih zelo različen encimski učinek je posledica nekoliko spremenjene terciarne strukture spojin.

Funkcija, učinek in naloge

Prostaglandini serije 2 delujejo v veliki meri kot antagonisti prostaglandinov serije 1, ki imajo protivnetni in antikoagulantni učinek. Po drugi strani prostaglandini serije 2 povečajo vnetne reakcije, zožijo krvne žile in povečajo procese strjevanja krvi.

Poleg tega senzibilizirajo nociceptorje, tako da občutke bolečine zaznavamo močneje. Ena glavnih nalog prostaciklina, ki se šteje med prostaglandine iz serije 2, je skupaj s prostaglandinom E2 telo, npr. B. v primeru poškodb sprožiti lokalne vnetne reakcije in zagotoviti povečan občutek bolečine. Hormon deluje na tako imenovanih IP receptorjih, membranskih receptorjih, vezanih na proteine, specializiranih za prostaciklin, in celico sproži, da na določen način reagira prek receptorja. Povečana je prepustnost žil, kar povzroči otekanje tkiva.

Zunanje vidno pordelost temelji na povečanem pretoku krvi v tkivo v poškodovanem območju, kar je sprožilo reakcije. Intenziviranje bolečine nastane s povečano preobčutljivostjo živčnih končičev nociceptorjev. Zelo pomembna naloga prociklina, ki se sintetizira v vseh endotelnih celicah žil, je preprečevanje krčenja plovil. To se zgodi s povečano tvorbo cikličnega adenozin monofosfata (cAMP), za katerega velja, da je antagonist tromboksana, tvorjenega v trombocitih.

Prostaciklin velja za najmočnejšega endogenega zaviralca trombocitov zaradi učinkovite inhibicije tromboksana. Hormon zavira tudi tako imenovano MAP kinazno pot, ki vključuje večstopenjske poti transdukcije signala. MAP kinaza sodeluje pri diferenciaciji celic, embriogenezi in apoptozi, programirani celični smrti.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Prostaciklin je skoraj vseprisoten v skoraj vseh vrstah človeškega tkiva in se večinoma sintetizira v endotelijskih celicah, ki tvorijo enotno celično plast kot skvamozni epitelij, najnižjo plast sten krvnih in limfnih žil. Število endotelnih celic pri ljudeh je nepredstavljivih 10.000 milijard, celice pa so v stiku s krvjo na skupni površini od 4.000 do 7.000 kvadratnih metrov.

V endotelijskih celicah encim prostaciklin sintaza katalizira prostaciklin iz arahidonske kisline preko vmesnega izdelka prostaglandin PGH2. Prostaciklin sintazo najdemo pri ljudeh kot membranski protein v endoplazemskem retikulu celic skoraj vseh vrst tkiva. Arahidonska kislina, izhodna snov prostaciklina, najdemo v številnih živilih živalskega izvora. Njihov delež v svinjski masi je še posebej visok, in sicer 1.700 miligramov na 100 gramov.

Hormon je podvržen hitrim biokatalitično-encimskim pretvorbam, ki imajo razpolovno dobo le 3 minute, koncentracija pa se lahko, odvisno od situacije, v nekaj minutah močno poveča do 15-20 krat od normalne vrednosti, npr. B. med splošno anestezijo med operacijami. Specifikacija optimalne koncentracije ali specifikacija referenčnih vrednosti zato ni primerna.

Bolezni in motnje

Pri presnovi lipidov se lahko pojavijo različne motnje sinteze. Če v presnovi manjkata dve esencialni maščobni kislini omega-6 in omega-3, prostaglandinov serije 1 in serije 3 ni mogoče sintetizirati, vendar lahko prostaglandini serije 2, vključno s prostaciklinom, zmorejo.

Tu igrata bistveno vlogo dve ciklooksigenazi, COX-1 in COX-2. Oba encima sta izražena z različnimi geni in oba enzima imata različni vlogi. Proteinske strukture COX-1 in COX-2 ciklooksigenaz je bilo mogoče sekvencirati šele v devetdesetih letih. Konec devetdesetih let prejšnjega stoletja je bilo prav tako prepoznano, da lahko sintezo prostaglandinov nadziramo z razpoložljivostjo COX-1 in COX-2. Dve ciklooksigenazi sta kroglični proteini s približno 600 aminokislinami, katerih bioaktivna središča so kljub različnim fiziološkim lastnostim skoraj enaka.

Če je sinteza prostaciklina prenizka, so simptomi precej nespecifični, na primer povečana nagnjenost k trombozi in motnjam krvnega obtoka. Na primer, zelo redko pojavni in dedni Hermansky-Pudlackov sindrom je povezan s patološko zmanjšano sintezo prostaciklina. Za bolezen je značilen očesni albinizem in oslabljena agregacija trombocitov. Prostaciklin in njegovi analogi, ki se uporabljajo za zdravljenje bolezni. V prvi vrsti je treba omeniti ishemične dogodke, ki nastanejo zaradi arteriosklerotičnih okluzij ali vaskularne obstrukcije.

Na primer, zelo redki Raynaudov sindrom, znan tudi kot bolezen belega prsta, lahko zdravimo s prostaciklinom, da prikrije spastično zoženje žil na prstih ali prstih z vazodilatacijskimi lastnostmi tkivnega hormona.