Ketahui mengenai prostaglandin dan penyakit yang berkaitan

Prostaglandin adalah sekumpulan lipid bioaktif yang memainkan peranan penting dalam pelbagai proses fisiologi dalam tubuh manusia. Walaupun prostaglandin pertama kali ditemui dalam cecair seminal, kini diiktiraf untuk pengaruhnya yang meluas dalam pelbagai fungsi biologi, dari mengawal keradangan untuk mengawal aliran darah. Artikel ini akan menjelaskan apa yang prostaglandin, apakah peranannya, sintesis prostaglandin, dan masalah kesihatan yang berkaitan dengan prostaglandin.

Apa itu prostaglandin?

Prostaglandin adalah sekumpulan bahan seperti hormon yang diperoleh daripada asid lemak, terutamanya asid arakidonik. Prostaglandin tergolong dalam kategori molekul yang lebih luas yang dikenali sebagai eicosanoids, yang juga termasuk leukotrien dan thromboxanes. Tidak seperti hormon tradisional yang dihasilkan dalam kelenjar tertentu dan mempengaruhi organ -organ yang jauh, prostaglandin disintesis secara tempatan di hampir setiap tisu badan dan memberi kesannya ke sel -sel berdekatan.

Secara struktural, prostaglandin mengandungi rantai 20-karbon dan disintesis melalui penukaran enzimatik asid arakidonik. Oleh kerana sifat larut lipid mereka, prostaglandin boleh meresap merentasi membran sel dan mengikat kepada reseptor tertentu pada sel-sel jiran, memulakan litar tindak balas biologi.

Adakah prostaglandin hormon?

Prostaglandin sering digambarkan sebagai bahan seperti hormon, tetapi secara teknikalnya bukan hormon dalam pengertian tradisional. Istilah “hormon” biasanya merujuk kepada bahan kimia yang dihasilkan oleh kelenjar tertentu, bergerak melalui aliran darah, dan mempengaruhi organ sasaran yang jauh. Sebaliknya, prostaglandin adalah mediator tempatan yang disintesis sebagai tindak balas kepada rangsangan dan bertindak pada sel -sel berdekatan dalam tisu atau organ yang sama.

Walaupun hormon biasanya dihasilkan oleh kelenjar endokrin (seperti kelenjar tiroid atau adrenal) dan mempunyai kesan yang meluas, prostaglandin disintesis dalam hampir setiap tisu dan organ, dan kesannya biasanya terhad kepada kawasan sekitar di mana ia dihasilkan.

Oleh itu, sementara prostaglandin berkongsi beberapa persamaan fungsional dengan hormon -seperti mengawal pelbagai proses fisiologi -tindakan tempatan dan cara ia dihasilkan dan diedarkan membezakannya dari hormon tradisional.

Sintesis prostaglandin

Prostaglandin disintesis dari asid arakidonik – asid lemak tak tepu yang terdapat dalam membran sel kebanyakan tisu. Apabila sel -sel dirangsang oleh pelbagai isyarat -seperti kecederaan, jangkitan, atau keradangan -phospholipase A2 diaktifkan, melepaskan asid arakidonik dari fosfolipid membran.

Setelah dibebaskan, asid arakidonik ditukar menjadi prostaglandin oleh tindakan enzim siklooxygenase (COX). Terdapat dua isoforms utama enzim Cox: COX-1 dan COX-2.

• COX-1 secara konstitusional dinyatakan dalam kebanyakan tisu dan bertanggungjawab untuk pengeluaran prostaglandin yang mengekalkan fungsi fisiologi biasa, seperti perlindungan mukosa gastrik dan agregasi platelet.
• COX-2 boleh dianggap dan terutamanya dinyatakan semasa keradangan, di mana ia menghasilkan prostaglandin yang menengahi kesakitan, demam, dan keradangan.

Pengeluaran prostaglandin juga dikawal oleh enzim lain, seperti prostaglandin dehydrogenase, yang tidak mengaktifkan prostaglandin selepas pembebasannya.

Jenis prostaglandin

Terdapat beberapa jenis prostaglandin; Setiap jenis mempunyai fungsi yang unik bergantung kepada tisu dan reseptor yang dilakukannya. Prostaglandin utama pada manusia termasuk:

• PGE2 (Prostaglandin E2): sering dikaitkan dengan keradangan, demam, dan kesakitan. PGE2 memainkan peranan penting dalam tindak balas keradangan dan terlibat dalam peraturan tekanan darah dan fungsi imun.
• PGF2α (prostaglandin F2-alpha): Terlibat dalam kontraksi rahim semasa buruh kelahiran dan mengawal kitaran haid. PGF2α juga memainkan peranan dalam penguncupan otot licin dalam paru -paru dan saluran darah.
• PGI2 (ProstacyClin): Dihasilkan terutamanya dalam sel endothelial dan bertindak untuk meluaskan saluran darah dan menghalang agregasi platelet. PGI2 adalah penting untuk mengawal aliran darah dan mencegah pembentukan bekuan darah.
• TXA2 (Thromboxane A2): Terutamanya dihasilkan dalam platelet, TXA2 menggalakkan agregasi platelet dan vasoconstriction, memainkan peranan penting dalam pembentukan beku darah.
• PGD2 (prostaglandin D2): terutamanya dihasilkan dalam sel mast dan terlibat dalam peraturan tindak balas imun, serta dalam pengantaraan tindak balas alahan.

Setiap jenis prostaglandin bertindak melalui reseptor khususnya. Reseptor ini adalah reseptor G-protein yang digabungkan (GPCR) yang memulakan pelbagai laluan isyarat intraselular.

Fungsi biologi prostaglandin

Prostaglandin memainkan peranan penting dalam mengawal banyak proses fisiologi. Beberapa fungsi penting prostaglandin termasuk:

Keradangan dan tindak balas imun

Prostaglandin, terutamanya PGE2, adalah mediator utama keradangan. Prostaglandin dihasilkan sebagai tindak balas kepada kecederaan tisu atau jangkitan dan menyumbang kepada tanda -tanda biasa keradangan: kemerahan, bengkak, haba, dan kesakitan. Dengan mempromosikan vasodilasi dan meningkatkan kebolehtelapan vaskular, prostaglandin membantu sel -sel darah putih dan nutrien mencapai tisu yang terjejas.

PGE2 juga mempunyai peranan dalam peraturan demam. Jenis prostaglandin ini bertindak pada hipotalamus untuk meningkatkan suhu set-titik badan, yang membawa kepada demam sebagai sebahagian daripada tindak balas imun. Di samping itu, prostaglandin membantu memodulasi sistem imun dengan mempengaruhi aktiviti pelbagai sel imun, termasuk makrofaj, sel T, dan sel dendritik.

Sistem pembiakan

Prostaglandin adalah penting untuk beberapa proses pembiakan. Pada wanita, PGF2α dan PGE2 mengawal kitaran haid dengan memodulasi aktiviti otot licin rahim. Semasa haid, prostaglandin merangsang kontraksi rahim, memudahkan pengusiran lapisan rahim. Prostaglandin juga menyumbang kepada kesakitan yang berkaitan dengan haid (dysmenorrhea).

Prostaglandin juga memainkan peranan penting dalam buruh kelahiran. PGF2α menginduksi kontraksi rahim yang diperlukan untuk melahirkan anak, sementara PGE2 membantu melembutkan serviks (pematangan serviks) sebagai persediaan untuk penghantaran kelahiran.

Sistem kardiovaskular

Dalam sistem kardiovaskular, prostaglandin membantu mengawal tekanan darah dan nada vaskular. PGI2, yang dihasilkan oleh sel -sel endothelial melapisi saluran darah, melebarkan saluran darah dan menghalang platelet daripada berkumpul bersama. Sebaliknya, TXA2, yang dihasilkan oleh platelet, menyebabkan vasoconstriction dan menggalakkan agregasi platelet, yang penting untuk pembentukan beku darah.

Keseimbangan antara PGI2 dan TXA2 membantu mengekalkan hemostasis dan tekanan darah normal. Gangguan keseimbangan ini, seperti pengeluaran berlebihan TXA2, boleh menyumbang kepada penyakit kardiovaskular, termasuk hipertensi dan aterosklerosis.

Sistem gastrointestinal

Prostaglandin juga memainkan peranan penting dalam melindungi sistem gastrousus. PGE2, sebagai contoh, membantu mengekalkan integriti mukosa gastrik dengan mempromosikan rembesan lendir dan bikarbonat, yang melindungi lapisan perut dari kesan menghakis asid gastrik. Di samping itu, prostaglandin menghalang rembesan asid gastrik dan menggalakkan aliran darah ke lapisan perut, menyumbang kepada penyembuhan ulser.

Buah pinggang

Di dalam buah pinggang, prostaglandin mengawal aliran darah buah pinggang dan kadar penapisan glomerular (GFR), memastikan fungsi buah pinggang yang betul. PGE2 dan PGI2 membantu vasodilate saluran darah buah pinggang, mempromosikan aliran darah dan penapisan produk sisa. Prostaglandin juga mempengaruhi natrium dan keseimbangan air, dengan itu mempengaruhi pengekalan cecair dan homeostasis elektrolit.

Penyakit yang berkaitan dengan prostaglandin

Ketidakseimbangan dalam pengeluaran prostaglandin dikaitkan dengan beberapa penyakit dan keadaan.

Keradangan kronik dan penyakit autoimun

Prostaglandin, terutamanya PGE2, terlibat dalam keradangan kronik, yang merupakan ciri utama penyakit autoimun seperti arthritis rheumatoid, lupus, dan asma. Kelebihan pengeluaran prostaglandin memburukkan lagi kerosakan tisu, kesakitan, dan bengkak dalam keadaan ini.

Penyakit kanser

Dalam kanser tertentu, prostaglandin -terutamanya PGE2 -telah ditunjukkan untuk menggalakkan pertumbuhan tumor dan metastasis. Tahap PGE2 yang tinggi dalam persekitaran mikro tumor boleh memudahkan pembentukan saluran darah baru (Angiogenesis), menindas tindak balas imun, dan menggalakkan percambahan sel kanser. Oleh itu, menghalang sintesis prostaglandin telah menjadi kawasan yang menarik untuk terapi kanser.

Gangguan Kardiovaskular

Prostaglandin juga memainkan peranan dalam penyakit kardiovaskular. Pengeluaran TXA2 yang berlebihan boleh menyebabkan pembentukan bekuan darah yang tidak normal, menyumbang kepada serangan jantung dan strok. Begitu juga, ketidakseimbangan antara prostacyclin (PGI2) dan thromboxane dapat menyumbang kepada perkembangan aterosklerosis dan hipertensi.

Gangguan Gastrointestinal

Prostaglandin terlibat dalam patogenesis gangguan gastrousus, terutamanya ulser peptik. Perencatan sintesis prostaglandin oleh ubat anti-radang nonsteroid (NSAIDs) boleh menyebabkan perlindungan mukosa yang dikurangkan, meningkatkan risiko pembentukan ulser dan pendarahan gastrousus.

Penggunaan prostaglandin dalam merawat penyakit

Dengan peranannya yang pelbagai dalam fisiologi manusia, prostaglandin dan analognya mempunyai aplikasi terapeutik dalam pelbagai bidang perubatan.

Analog prostaglandin dan kegunaan mereka

Analog prostaglandin adalah sebatian sintetik yang direka untuk meniru kesan prostaglandin semulajadi. Ubat -ubatan ini digunakan dalam pelbagai rawatan:

• Menggalakkan buruh kelahiran dan pengguguran: Analog prostaglandin seperti misoprostol digunakan untuk mendorong buruh kelahiran dengan merangsang kontraksi rahim. Misoprostol juga digunakan dalam pengguguran perubatan.
• Rawatan Glaukoma: Dadah seperti Latanoprost – Prostaglandin F2α analog – mengurangkan tekanan intraokular dalam glaukoma dengan meningkatkan aliran keluar humor berair.
• Hipertensi pulmonari: analog prostacyclin, seperti epoprostenol, digunakan untuk merawat hipertensi arteri pulmonari dengan meluaskan saluran darah dan mengurangkan tekanan darah di paru -paru.

Ubat anti-radang nonsteroid (NSAIDs)

NSAIDs, seperti aspirin, ibuprofen, dan naproxen, menghalang enzim Cox, dengan itu mengurangkan sintesis prostaglandin. Dengan mengurangkan pengeluaran prostaglandin, ubat -ubatan ini mengurangkan kesakitan, mengurangkan keradangan, dan demam yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, penggunaan NSAID yang berpanjangan boleh menyebabkan kesan sampingan gastrousus, seperti ulser dan pendarahan, disebabkan oleh perencatan prostaglandin pelindung di dalam perut.

Prostaglandin dalam penyelidikan

Prostaglandin terus menjadi subjek penyelidikan aktif, terutamanya dalam memahami peranannya dalam penyakit dan membangunkan terapi baru. Penyelidik sedang meneroka inhibitor prostaglandin novel dan analog prostaglandin untuk merawat keadaan seperti kanser, penyakit kardiovaskular, dan gangguan neurodegeneratif. Di samping itu, peranan prostaglandin dalam penuaan dan fungsi imun sedang dikaji untuk mengenal pasti sasaran yang berpotensi untuk campur tangan terapeutik.