prostacyklin

prostacyklin är ett vävnadshormon som tillhör serie 2-prostaglandiner. Hormonet produceras huvudsakligen från arakidonsyra i endotelceller i blodkärlen och i celler i de glatta musklerna.

Det har en lokal vasodilatoreffekt, ökar smärtan genom att sensibilisera nociceptorerna, utlöser feber och till stor del hämmar blodplättsaggregeringen.

Vad är prostacyklin?

Prostacyclin, även kort kallad prostaglandin 12 eller PGl2, tillhör gruppen av fem vävnadshormoner i serie 2-prostaglandiner. Hormonet förekommer endast i djurceller, inte i växtceller.

Syntesen av prostaglandiner är nära kopplad till lipidmetabolismen. Olika fettsyror, var och en med 20 kolatomer, produceras genom att dehydratisera och förlänga kolkedjorna. Arachidonsyra, en av de nybildade fettsyrorna, är fyra gånger omättad och utgångsmaterialet för prostacyklin. Kroppens egna syntes sker huvudsakligen i endotelcellerna i kärlen och i cellerna i de jämna musklerna. Den kemiska formeln för procyclin är C20H32O5.

Det visar att hormonet endast består av de tre elementen kol, väte och syre. Med undantag för prostaglandin F2, där 34 i stället för 32 väteatomer är bundna, har alla fem serie 2-prostaglandiner samma kemiska molekylformel. Den ibland mycket olika enzymatiska effekten beror på föreningarnas något förändrade tertiära struktur.

Funktion, effekt och uppgifter

Prostaglandiner i serie 2 fungerar till stor del som antagonister mot prostaglandiner i serie 1, som har antiinflammatoriska och antikoagulantiska effekter. Prostaglandiner i serie 2 ökar å andra sidan inflammatoriska reaktioner, skär blodkärl och ökar blodproppar.

Dessutom sensibiliserar de nociceptorer så att smärtkänslor uppfattas starkare. En av prostacyclins huvuduppgifter, som räknas bland serie 2-prostaglandiner, är, tillsammans med prostaglandin E2, att stimulera kroppen, t.ex. B. vid skador, att inducera lokala inflammatoriska reaktioner och för att säkerställa en ökad smärtkänsla. Hormonbryggorna på så kallade IP-receptorer, G-proteinkopplade membranreceptorer som är specialiserade på prostacyklin, och inducerar cellen att reagera på vissa sätt via receptorn. Den vaskulära permeabiliteten ökas, som ett resultat av vilket vävnadsvullnad uppstår.

En yttre synlig rodnad baseras på det ökade blodflödet till vävnaden i det skadade området, vilket utlöste reaktionerna. Förstärkningen av smärta sker genom en ökad sensibilisering av nervändarna hos nociceptorerna. En mycket viktig uppgift för procyclin, som syntetiseras i alla endotelceller i kärlen, är att förhindra vaskulär sammandragning. Detta sker genom den ökade bildningen av cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP), som anses vara en antagonist av tromboxan som bildas i blodplättar.

Prostacyclin anses vara den mest kraftfulla endogena blodplättshämmaren på grund av effektiv inhibering av tromboxan. Hormonet hämmar också den så kallade MAP-kinasvägen, som inkluderar flernivåsignaltransduktionsvägar. MAP-kinas är involverat i celldifferentiering, i embryogenes och i apoptos, den programmerade celldöd.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Prostacyclin är nästan allestädes närvarande i nästan alla typer av mänsklig vävnad och syntetiseras huvudsakligen i endotelcellerna, som bildar ett enda cellskikt som skivepitel, det innersta lagret av väggarna i blod och lymfkärl. Antalet endotelceller hos människor är otänkbara 10 000 miljarder, och cellerna är i kontakt med blodet över en total yta på 4 000 till 7 000 kvadratmeter.

I endotelcellerna katalyserar enzymet prostacyclinsyntas prostacyklin från arakidonsyra via det mellanliggande prostaglandin PGH2. Prostacyclin syntas finns hos människor som ett membranprotein i endoplasmatisk retikulum i cellerna i nästan alla vävnadstyper. Arachidonsyra, utgångssubstansen för prostacyclin, finns i många livsmedel av animaliskt ursprung. Deras andel i griskött är särskilt hög på 1 700 milligram per 100 gram.

Med en halveringstid på bara 3 minuter utsätts hormonet för snabba biokatalytiska enzymatiska omvandlingar, och koncentrationen kan, beroende på situationen, stiga kraftigt till 15-20 gånger det normala värdet inom några minuter, t.ex. B. under generell anestesi under operationer. Specifikationen för en optimal koncentration eller specifikationen av referensvärden är därför inte lämplig.

Sjukdomar och störningar

I lipidmetabolismen kan olika störningar i syntesen uppstå. Om de två essentiella omega-6- och omega-3-fettsyrorna saknas i ämnesomsättningen, kan serien 1 och serie 3-prostaglandiner inte syntetiseras, men serie 2-prostaglandiner, inklusive prostacyclin, kan.

De två cyklooxygenaserna, COX-1 och COX-2, spelar en viktig roll här. Båda enzymerna uttrycks av olika gener, och båda enzymerna har olika roller. Proteinstrukturerna för COX-1 och COX-2 cyklooxygenaser kunde endast sekvenseras under 1990-talet. Det erkändes också endast i slutet av 1990-talet att syntesen av prostaglandiner kan kontrolleras via tillgängligheten av COX-1 och COX-2. De två cyklooxygenaserna är globulära proteiner med cirka 600 aminosyror, vars bioaktiva centra är nästan identiska trots olika fysiologiska egenskaper.

Om prottacyklinsyntesen är för låg är symtomen ganska ospecifika, såsom ökad tendens till trombos och cirkulationsstörningar. Till exempel är det mycket sällsynta och ärftliga Hermansky-Pudlack-syndromet associerat med en patologiskt reducerad prostacyklinsyntes. Sjukdomen kännetecknas av okulär albinism och försämrad trombocytaggregering. Prostacyclin och dess analoger som används för behandling av sjukdomar. Först och främst ska ischemiska händelser nämnas som uppstår på grund av arteriosklerotiska ocklusioner eller vaskulär obstruktion.

Till exempel kan det mycket sällsynta Raynauds syndrom, även känd som vitfingersjukdom, behandlas med prostacyklin för att täcka den spastiska förträngningen av kärlen på fingrar eller tår med vasodilaterande egenskaper hos vävnadshormonet.