Erfahren Sie mehr über Prostaglandin und verwandte Krankheiten

Prostaglandin ist eine Gruppe bioaktiver Lipide, die in verschiedenen physiologischen Prozessen innerhalb des menschlichen Körpers eine entscheidende Rolle spielen. Während Prostaglandin erstmals in Samenflüssigkeit entdeckt wurde, wird es nun für seinen weit verbreiteten Einfluss in zahlreichen biologischen Funktionen erkannt, von der Regulierung der Entzündung bis zur Kontrolle des Blutflusses. In diesem Artikel wird erklärt, was Prostaglandin ist, welche Rollen die Prostaglandin-Synthese und Prostaglandin-bezogene Gesundheitsprobleme sind.

Was ist Prostaglandin?

Prostaglandin ist eine Gruppe hormonähnlicher Substanzen, die aus Fettsäuren, hauptsächlich Arachidonsäure, abgeleitet wurden. Prostaglandin gehört zu einer breiteren Kategorie von Molekülen, die als Eicosanoide bekannt sind, zu denen auch Leukotrien und Thromboxanes gehören. Im Gegensatz zu herkömmlichen Hormonen, die in bestimmten Drüsen hergestellt werden und entfernte Organe beeinflussen, wird Prostaglandin in nahezu jedem Gewebe des Körpers lokal synthetisiert und ihre Auswirkungen auf nahe gelegene Zellen ausübt.

Strukturell enthalten Prostaglandine eine 20-Kohlenstoff-Kette und werden durch die enzymatische Umwandlung von Arachidonsäure synthetisiert. Aufgrund ihrer lipidlöslichen Natur können Prostaglandine über Zellmembranen hinweg diffundieren und an spezifische Rezeptoren in benachbarten Zellen binden und eine Kaskade biologischer Reaktionen initiieren.

Ist Prostaglandin ein Hormon?

Prostaglandin wird oft als hormonähnliche Substanz beschrieben, ist jedoch technisch gesehen kein Hormon im traditionellen Sinne. Der Begriff „Hormon“ bezieht sich typischerweise auf Chemikalien, die von bestimmten Drüsen erzeugt, durch den Blutkreislauf reisen und entfernte Zielorgane beeinflussen. Im Gegensatz dazu sind Prostaglandine lokale Mediatoren, die als Reaktion auf Stimuli synthetisiert werden und auf nahe gelegene Zellen im gleichen Gewebe oder Organ wirken.

Während Hormone normalerweise von endokrinen Drüsen hergestellt werden (wie die Schilddrüsen- oder Nebennierendrüsen) und weit verbreitete Auswirkungen haben, wird Prostaglandin in nahezu jedem Gewebe und Organ synthetisiert, und seine Auswirkungen sind normalerweise auf den Umgebungsbereich beschränkt, in dem sie produziert wurden.

Während Prostaglandin einige funktionelle Ähnlichkeiten mit Hormonen – wie die Regulierung verschiedener physiologischer Prozesse – teilt, unterscheiden sich die lokale Handlung und die Art und Weise, wie sie produziert und verteilt wird, von traditionellen Hormonen.

Synthese von Prostaglandin

Prostaglandin wird aus Arachidonsäure synthetisiert – eine mehrfach ungesättigte Fettsäure, die in den Zellmembranen der meisten Gewebe gefunden wurde. Wenn die Zellen durch verschiedene Signale stimuliert werden – wie bei Verletzungen, Infektionen oder Entzündungen – wird die Phospholipase A2 aktiviert, wodurch Arachidonsäure aus Membranphospholipiden freigesetzt wird.

Nach der Freigabe wird Arachidonsäure durch die Wirkung der Cyclooxygenase (COX) -Enzyme (COX) in Prostaglandin umgewandelt. Es gibt zwei Hauptisoformen des Cox-Enzyms: COX-1 und COX-2.

• COX-1 wird in den meisten Geweben konstitutiv exprimiert und für die Herstellung von Prostaglandinen verantwortlich, die normale physiologische Funktionen beibehalten, wie z. B. Magenschleimhaut und Thrombozytenaggregation.
• COX-2 ist induzierbar und wird hauptsächlich während der Entzündung exprimiert, wo es Prostaglandine produziert, die Schmerzen, Fieber und Entzündungen vermitteln.

Die Produktion von Prostaglandin wird auch durch andere Enzyme wie Prostaglandin -Dehydrogenase reguliert, die Prostaglandin nach seiner Freisetzung inaktiviert.

Arten von Prostaglandinen

Es gibt verschiedene Arten von Prostaglandinen; Jeder Typ hat einzigartige Funktionen, abhängig vom Gewebe und dem Rezeptor, auf das er wirkt. Zu den großen Prostaglandinen beim Menschen gehören:

• PGE2 (Prostaglandin E2): häufig mit Entzündung, Fieber und Schmerzen verbunden. PGE2 spielt eine Schlüsselrolle bei der Entzündungsreaktion und ist an der Regulierung von Blutdruck und Immunfunktion beteiligt.
• PGF2α (Prostaglandin F2-Alpha): an Uteruskontraktionen während der Geburtsarbeit und an der Regulierung des Menstruationszyklus beteiligt. PGF2α spielt auch eine Rolle bei der Kontraktion der glatten Muskulatur in Lungen und Blutgefäßen.
• PGI2 (Prostacyclin): Hauptsächlich in Endothelzellen produziert und zur Ausdehnung von Blutgefäßen und hemmt die Thrombozytenaggregation. PGI2 ist entscheidend für die Regulierung des Blutflusses und zur Verhinderung der Bildung von Blutgerinnsel.
• TXA2 (Thromboxan A2): TXA2 wird hauptsächlich in Blutplättchen produziert und fördert die Thrombozytenaggregation und Vasokonstriktion und spielt eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Blutgerinnsel.
• PGD2 (Prostaglandin D2): hauptsächlich in Mastzellen produziert und an der Regulation von Immunantworten sowie an der Vermittlung allergischer Reaktionen beteiligt.

Jeder Prostaglandin -Typ wirkt seinen spezifischen Rezeptor. Dieser Rezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (GPCR), der einen Bereich intrazellulärer Signalwege initiiert.

Biologische Funktionen von Prostaglandin

Prostaglandin spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung vieler physiologischer Prozesse. Einige wichtige Funktionen von Prostaglandin sind:

Entzündung und Immunantwort

Prostaglandine, insbesondere PGE2, sind Schlüsselmediatoren für Entzündungen. Prostaglandin wird als Reaktion auf Gewebeverletzung oder -infektion hergestellt und trägt zu den typischen Anzeichen von Entzündungen bei: Rötung, Schwellung, Hitze und Schmerzen. Durch die Förderung der Vasodilatation und zunehmender Gefäßpermeabilität hilft Prostagland, weiße Blutkörperchen und Nährstoffe das betroffene Gewebe zu erreichen.

PGE2 spielt auch eine Rolle bei der Regulierung von Fieber. Diese Art von Prostaglandin wirkt auf den Hypothalamus, um die Temperatur des Körpers zu erhöhen, was zu Fieber als Teil der Immunantwort führt. Darüber hinaus hilft Prostaglandin bei der Moderne des Immunsystems, indem die Aktivität verschiedener Immunzellen, einschließlich Makrophagen, T-Zellen und dendritischen Zellen, beeinflusst.

Fortpflanzungssystem

Prostaglandin ist für mehrere Fortpflanzungsprozesse unerlässlich. Bei Weibchen regulieren PGF2α und PGE2 den Menstruationszyklus, indem sie die uterin glatte Muskelaktivität modulieren. Während der Menstruation stimuliert Prostaglandin Uteruskontraktionen und erleichtert die Vertreibung der Uterusauskleidung. Prostaglandin trägt auch zu Schmerzen im Zusammenhang mit der Menstruation (dysmenorrhea).

Prostaglandin spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Geburtsarbeit. PGF2α induziert Uteruskontraktionen, die für die Geburt erforderlich sind, während PGE2 bei der Vorbereitung auf die Geburtsabgabe den Gebärmutterhals (zervikale Reifung) erweist.

Herz -Kreislauf -System

Im kardiovaskulären System hilft Prostaglandin bei der Regulierung des Blutdrucks und des Gefäßtonus. PGI2, produziert von Endothelzellen, die Blutgefäße auskleiden, erweitert die Blutgefäße und verhindert, dass Blutplättchen miteinander verklumfen. Im Gegensatz dazu führt TXA2, produziert von Blutplättchen, Vasokonstriktion und fördert die Thrombozytenaggregation, was für die Bildung von Blutgerinnsel wesentlich ist.

Das Gleichgewicht zwischen PGI2 und TXA2 trägt dazu bei, die normale Hämostase und den Blutdruck aufrechtzuerhalten. Eine Störung dieses Gleichgewichts wie eine Überproduktion von TXA2 kann zu Herz -Kreislauf -Erkrankungen, einschließlich Bluthochdruck und Atherosklerose, beitragen.

Magen -Darm -System

Prostaglandin spielt auch eine wichtige Rolle beim Schutz des Magen -Darm -Systems. PGE2 beispielsweise hilft bei der Aufrechterhaltung der Integrität der Magenschleimhaut, indem die Sekretion von Schleim und Bicarbonat fördert, die die Magenauskleidung vor den korrosiven Wirkungen von Magensäure schützen. Zusätzlich hemmt Prostaglandin die Magensäuresekretion und fördert den Blutfluss zur Magenfutter, was zur Heilung der Geschwüre beiträgt.

Nieren

In den Nieren reguliert Prostaglandin den Nierenblutfluss und die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) und sorgt für die ordnungsgemäße Nierenfunktion. PGE2 und PGI2 helfen vasodilen Nierenblutgefäßen, der Förderung des Blutflusses und der Filtration von Abfallprodukten. Prostaglandin beeinflusst auch Natrium- und Wasserausgleich, wodurch die Flüssigkeitsretention und die Elektrolythomöostase beeinflusst werden.

Krankheiten im Zusammenhang mit Prostaglandin

Ungleichgewichte in der Prostaglandinproduktion sind mit mehreren Krankheiten und Bedingungen verbunden.

Chronische Entzündung und Autoimmunerkrankungen

Prostaglandine, insbesondere PGE2, sind an chronischer Entzündung beteiligt, was ein Kennzeichen für Autoimmunerkrankungen wie rheumatoide Arthritis, Lupus und Asthma ist. Die Überproduktion von Prostaglandinen verschlimmert unter diesen Bedingungen Gewebeschäden, Schmerzen und Schwellungen.

Krebserkrankung

Bei bestimmten Krebsarten wurde gezeigt, dass Prostaglandine – insbesondere PGE2 – das Tumorwachstum und die Metastasierung fördern. Erhöhte PGE2 -Spiegel in der Tumor -Mikroumgebung können die Bildung neuer Blutgefäße (Angiogenesis) erleichtern, die Immunantworten unterdrücken und die Proliferation von Krebszellen fördern. Die Hemmung der Prostaglandin -Synthese ist daher zu einem Interessengebiet für die Krebstherapie geworden.

Herz -Kreislauf -Störungen

Prostaglandin spielt auch eine Rolle bei Herz -Kreislauf -Erkrankungen. Eine übermäßige Produktion von TXA2 kann zu einer abnormalen Blutgerinnselbildung führen, die zu Herzinfarkten und Strichen beiträgt. In ähnlicher Weise kann das Ungleichgewicht zwischen Prostacyclin (PGI2) und Thromboxan zur Entwicklung von Atherosklerose und Bluthochdruck beitragen.

Magen -Darm -Störungen

Prostaglandin ist an der Pathogenese von Magen -Darm -Störungen, insbesondere an peptischen Geschwüren, beteiligt. Die Hemmung der Prostaglandin-Synthese durch nichtsteroidale entzündungshemmende Arzneimittel (NSAIDs) kann zu einem verringerten Schleimhautschutz führen, wodurch das Risiko für die Bildung von Geschwüren und Magen-Darm-Blutungen erhöht wird.

Verwendung von Prostaglandin bei der Behandlung von Krankheiten

Prostaglandin und seine Analoga haben in verschiedenen medizinischen Bereichen therapeutische Anwendungen.

Prostaglandin -Analoga und ihre Verwendung

Prostaglandin -Analoga sind synthetische Verbindungen, die die Auswirkungen natürlicher Prostaglandine nachahmen. Diese Medikamente werden in einer Vielzahl von Behandlungen verwendet:

• Induzierung der Geburtsarbeit und Abtreibung: Prostaglandin -Analoga wie Misoprostol werden verwendet, um Geburtsarbeit zu induzieren, indem Uteruskontraktionen angeregt werden. Misoprostol wird auch in medizinischer Abtreibung verwendet.
• Behandlung von Glaukom: Medikamente wie Latanoprost – ein Prostaglandin -F2α -Analogon – verringern den intraokularen Druck im Glaukom durch Erhöhung des Ausflusses des wässrigen Humors.
• Pulmonale Hypertonie: Prostacyclin -Analoga wie Epoprostenol werden verwendet, um die pulmonale arterielle Hypertonie durch Dilieren von Blutgefäßen und die Verringerung des Blutdrucks in den Lungen zu behandeln.

Nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente (NSAIDs)

NSAIDs wie Aspirin, Ibuprofen und Naproxen hemmen Cox -Enzyme, wodurch die Synthese von Prostaglandinen verringert wird. Durch die Verringerung der Prostaglandinproduktion lindern diese Medikamente Schmerzen, verringern die Entzündung und niedrigere Fieber. Die längere Verwendung von NSAIDs kann jedoch zu gastrointestinalen Nebenwirkungen wie Geschwüren und Blutungen führen, da schützende Prostaglandine im Magen hemmt.

Prostaglandin in Forschung

Prostaglandin ist weiterhin ein Thema aktiver Forschung, insbesondere beim Verständnis seiner Rolle bei Krankheiten und Entwicklung neuer Therapien. Forscher untersuchen neuartige Prostaglandin -Inhibitoren und Prostaglandin -Analoga zur Behandlung von Erkrankungen wie Krebs, Herz -Kreislauf -Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen. Darüber hinaus wird die Rolle von Prostaglandin bei der Alterung und Immunfunktion untersucht, um potenzielle Ziele für therapeutische Interventionen zu identifizieren.