เรียนรู้เกี่ยวกับ prostaglandin และโรคที่เกี่ยวข้อง

Prostaglandin เป็นกลุ่มของไขมันที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางสรีรวิทยาต่าง ๆ ภายในร่างกายมนุษย์ ในขณะที่ prostaglandin ถูกค้นพบครั้งแรกในของเหลวน้ำเชื้อตอนนี้มันได้รับการยอมรับว่ามีอิทธิพลอย่างกว้างขวางในการทำงานทางชีวภาพจำนวนมากตั้งแต่การควบคุมการอักเสบไปจนถึงการควบคุมการไหลเวียนของเลือด บทความนี้จะอธิบายว่า prostaglandin คืออะไรบทบาทของมันคืออะไรการสังเคราะห์ prostaglandin และปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับ prostaglandin

Prostaglandin คืออะไร?

Prostaglandin เป็นกลุ่มของสารคล้ายฮอร์โมนที่ได้มาจากกรดไขมันส่วนใหญ่เป็นกรด arachidonic Prostaglandin เป็นของโมเลกุลที่กว้างขึ้นที่รู้จักกันในชื่อ eicosanoids ซึ่งรวมถึง leukotrienes และ thromboxanes ซึ่งแตกต่างจากฮอร์โมนดั้งเดิมที่ผลิตในต่อมเฉพาะและส่งผลกระทบต่ออวัยวะที่อยู่ห่างไกล prostaglandin ถูกสังเคราะห์ในพื้นที่เกือบทุกเนื้อเยื่อของร่างกายและออกแรงผลกระทบต่อเซลล์ใกล้เคียง

โครงสร้าง prostaglandins มีห่วงโซ่ 20 คาร์บอนและถูกสังเคราะห์ผ่านการเปลี่ยนเอนไซม์ของกรด arachidonic เนื่องจากธรรมชาติที่ละลายในไขมันของพวกเขา prostaglandins สามารถกระจายไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์และผูกกับตัวรับเฉพาะในเซลล์ใกล้เคียงเริ่มต้นการตอบสนองทางชีวภาพ

Prostaglandin เป็นฮอร์โมนหรือไม่?

Prostaglandin มักถูกอธิบายว่าเป็นสารคล้ายฮอร์โมน แต่ในทางเทคนิคแล้วไม่ใช่ฮอร์โมนในแง่ดั้งเดิม คำว่า “ฮอร์โมน” โดยทั่วไปหมายถึงสารเคมีที่ผลิตโดยต่อมเฉพาะเดินทางผ่านกระแสเลือดและส่งผลกระทบต่ออวัยวะเป้าหมายที่ห่างไกล ในทางตรงกันข้าม prostaglandins เป็นผู้ไกล่เกลี่ยในท้องถิ่นที่สังเคราะห์เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าและดำเนินการกับเซลล์ใกล้เคียงในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะเดียวกัน

ในขณะที่ฮอร์โมนมักจะผลิตโดยต่อมไร้ท่อ (เช่นต่อมไทรอยด์หรือต่อมหมวกไต) และมีผลกระทบอย่างกว้างขวาง prostaglandin ถูกสังเคราะห์ในเกือบทุกเนื้อเยื่อและอวัยวะและผลกระทบของมันมักจะถูก จำกัด อยู่ที่บริเวณโดยรอบ

ดังนั้นในขณะที่ prostaglandin แบ่งปันความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับฮอร์โมน – เช่นการควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาต่าง ๆ – การกระทำในท้องถิ่นและวิธีการผลิตและกระจายแยกความแตกต่างจากฮอร์โมนดั้งเดิม

การสังเคราะห์ prostaglandin

Prostaglandin ถูกสังเคราะห์จากกรด arachidonic – กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์ของเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ เมื่อเซลล์ถูกกระตุ้นโดยสัญญาณต่าง ๆ – เช่นการบาดเจ็บการติดเชื้อหรือการอักเสบ – ฟอสโฟไลพูส A2 ถูกเปิดใช้งานปล่อยกรดอาเรคิดอนิกจากเมมเบรนฟอสโฟลิปิด

เมื่อปล่อยออกมาแล้วกรด Arachidonic จะถูกแปลงเป็น prostaglandin โดยการกระทำของเอนไซม์ cyclooxygenase (COX) มีสองไอโซฟอร์มหลักของเอนไซม์ Cox: COX-1 และ COX-2

• COX-1 มีการแสดงออกในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่และรับผิดชอบการผลิต prostaglandins ที่รักษาหน้าที่ทางสรีรวิทยาปกติเช่นการป้องกันเยื่อเมือกในกระเพาะอาหารและการรวมตัวของเกล็ดเลือด
• COX-2 ถูกเหนี่ยวนำไม่ได้และแสดงออกเป็นหลักในระหว่างการอักเสบซึ่งจะผลิต prostaglandins ที่เป็นสื่อกลางความเจ็บปวดไข้และการอักเสบ

การผลิต prostaglandin ยังถูกควบคุมโดยเอนไซม์อื่น ๆ เช่น prostaglandin dehydrogenase ซึ่งหยุดใช้งาน prostaglandin หลังจากเปิดตัว

ประเภทของ prostaglandins

prostaglandins มีหลายประเภท; แต่ละประเภทมีฟังก์ชั่นที่ไม่ซ้ำกันขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อและตัวรับที่ทำหน้าที่ prostaglandins ที่สำคัญในมนุษย์ ได้แก่ :

• PGE2 (Prostaglandin E2): มักเกี่ยวข้องกับการอักเสบไข้และความเจ็บปวด PGE2 มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองการอักเสบและมีส่วนร่วมในการควบคุมความดันโลหิตและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน
• PGF2α (prostaglandin F2-alpha): เกี่ยวข้องกับการหดตัวของมดลูกในระหว่างการเกิดแรงงานและในการควบคุมรอบประจำเดือน PGF2αยังมีบทบาทในการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบในปอดและหลอดเลือด
• PGI2 (prostacyclin): ผลิตส่วนใหญ่ในเซลล์บุผนังหลอดเลือดและทำหน้าที่ขยายหลอดเลือดและยับยั้งการรวมตัวของเกล็ดเลือด PGI2 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมการไหลเวียนของเลือดและป้องกันการก่อตัวของลิ่มเลือด
• TXA2 (Thromboxane A2): ผลิตในเกล็ดเลือดเป็นหลัก TXA2 ส่งเสริมการรวมตัวของเกล็ดเลือดและ vasoconstriction มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของก้อนเลือด
• PGD2 (Prostaglandin D2): ผลิตเป็นหลักในเซลล์เสาและมีส่วนร่วมในการควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันเช่นเดียวกับในการไกล่เกลี่ยของอาการแพ้

แต่ละประเภท prostaglandin ทำหน้าที่ผ่านตัวรับเฉพาะ ตัวรับนี้เป็นตัวรับ G-protein-coupled (GPCR) ที่เริ่มต้นช่วงของเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์

หน้าที่ทางชีวภาพของ prostaglandin

Prostaglandin มีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาจำนวนมาก ฟังก์ชั่นสำคัญบางประการของ prostaglandin ได้แก่ :

การอักเสบและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน

Prostaglandins โดยเฉพาะ PGE2 เป็นผู้ไกล่เกลี่ยที่สำคัญของการอักเสบ Prostaglandin ผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อหรือการติดเชื้อและก่อให้เกิดสัญญาณทั่วไปของการอักเสบ: สีแดง, บวม, ความร้อนและความเจ็บปวด โดยการส่งเสริมการขยายตัวของหลอดเลือดและการเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือด prostaglandin ช่วยให้เซลล์เม็ดเลือดขาวและสารอาหารเข้าถึงเนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบ

PGE2 ยังมีบทบาทในการควบคุมไข้ prostaglandin ประเภทนี้ทำหน้าที่บน hypothalamus เพื่อเพิ่มอุณหภูมิจุดที่ตั้งของร่างกายซึ่งนำไปสู่ไข้เป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ Prostaglandin ยังช่วยปรับเปลี่ยนระบบภูมิคุ้มกันโดยมีอิทธิพลต่อกิจกรรมของเซลล์ภูมิคุ้มกันต่าง ๆ รวมถึง macrophages, T-cells และเซลล์ dendritic

ระบบสืบพันธุ์

Prostaglandin เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสืบพันธุ์หลายอย่าง ในเพศหญิงPGF2αและ PGE2 ควบคุมวัฏจักรประจำเดือนโดยการปรับกิจกรรมกล้ามเนื้อเรียบของมดลูก ในระหว่างการมีประจำเดือน prostaglandin จะกระตุ้นการหดตัวของมดลูกช่วยอำนวยความสะดวกในการขับออกของเยื่อบุมดลูก Prostaglandin ยังก่อให้เกิดความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องกับการมีประจำเดือน (DY8XSME8XNORR8XHE8XA)

Prostaglandin ยังมีบทบาทสำคัญในการเกิดแรงงาน PGF2αทำให้เกิดการหดตัวของมดลูกที่จำเป็นสำหรับการคลอดบุตรในขณะที่ PGE2 ช่วยให้ปากมดลูกอ่อนลง (การทำให้สุกของปากมดลูก) ในการเตรียมตัวสำหรับการคลอดบุตร

ระบบหัวใจและหลอดเลือด

ในระบบหัวใจและหลอดเลือด Prostaglandin ช่วยควบคุมความดันโลหิตและเสียงของหลอดเลือด PGI2 ผลิตโดยเซลล์บุผนังหลอดเลือดเยื้องหลอดเลือดขยายเส้นเลือดและป้องกันเกล็ดเลือดจากการจับตัวกันเป็นก้อน ในทางตรงกันข้าม TXA2 ที่ผลิตโดยเกล็ดเลือดทำให้เกิด vasoconstriction และส่งเสริมการรวมตัวของเกล็ดเลือดซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของก้อนเลือด

ความสมดุลระหว่าง PGI2 และ TXA2 ช่วยรักษาเลือดและความดันโลหิตตามปกติ การหยุดชะงักของความสมดุลนี้เช่นการผลิตมากเกินไปของ TXA2 สามารถนำไปสู่โรคหัวใจและหลอดเลือดรวมถึงความดันโลหิตสูงและหลอดเลือด

ระบบทางเดินอาหาร

Prostaglandin ยังมีบทบาทสำคัญในการปกป้องระบบทางเดินอาหาร ยกตัวอย่างเช่น PGE2 ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อบุกระเพาะอาหารโดยการส่งเสริมการหลั่งของเมือกและไบคาร์บอเนตซึ่งช่วยปกป้องเยื่อบุกระเพาะอาหารจากผลการกัดกร่อนของกรดในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้ Prostaglandin ยังยับยั้งการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารและส่งเสริมการไหลเวียนของเลือดไปยังเยื่อบุกระเพาะอาหารซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการรักษาแผล

ไต

ในไต prostaglandin ควบคุมการไหลเวียนของเลือดไตและอัตราการกรองไต (GFR) เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของไตที่เหมาะสม PGE2 และ PGI2 ช่วยหลอดเลือดไต vasodilate ส่งเสริมการไหลเวียนของเลือดและการกรองของเสีย Prostaglandin ยังมีอิทธิพลต่อความสมดุลของโซเดียมและน้ำซึ่งจะส่งผลต่อการกักเก็บของเหลวและสภาวะสมดุลของอิเล็กโทรไลต์

โรคที่เกี่ยวข้องกับ prostaglandin

ความไม่สมดุลในการผลิต prostaglandin เกี่ยวข้องกับโรคและเงื่อนไขหลายประการ

การอักเสบเรื้อรังและโรคแพ้ภูมิตัวเอง

Prostaglandins โดยเฉพาะ PGE2 มีส่วนร่วมในการอักเสบเรื้อรังซึ่งเป็นจุดเด่นของโรคแพ้ภูมิตัวเองเช่นโรคไขข้ออักเสบโรคลูปัสและโรคหอบหืด การผลิตมากเกินไปของ prostaglandins ทำให้ความเสียหายของเนื้อเยื่อรุนแรงความเจ็บปวดและอาการบวมในเงื่อนไขเหล่านี้

โรคมะเร็ง

ในมะเร็งบางชนิด prostaglandins – โดยเฉพาะ PGE2 – ได้รับการแสดงเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการแพร่กระจาย ระดับที่สูงขึ้นของ PGE2 ใน microenvironment เนื้องอกสามารถอำนวยความสะดวกในการก่อตัวของหลอดเลือดใหม่ (A8XNGI8XOGE8XNES8XIS) ยับยั้งการตอบสนองของภูมิคุ้มกันและส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์มะเร็ง การยับยั้งการสังเคราะห์ prostaglandin จึงกลายเป็นพื้นที่ที่น่าสนใจสำหรับการรักษาโรคมะเร็ง

ความผิดปกติของหัวใจและหลอดเลือด

Prostaglandin ยังมีบทบาทในโรคหัวใจและหลอดเลือด การผลิต TXA2 ที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่การก่อตัวของก้อนเลือดผิดปกติทำให้เกิดอาการหัวใจวายและจังหวะ ในทำนองเดียวกันความไม่สมดุลระหว่าง prostacyclin (PGI2) และ thromboxane สามารถนำไปสู่การพัฒนาของหลอดเลือดและความดันโลหิตสูง

ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร

Prostaglandin มีส่วนร่วมในการเกิดโรคของความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารโดยเฉพาะแผลในกระเพาะอาหาร การยับยั้งการสังเคราะห์ prostaglandin โดยยาต้านการอักเสบ nonsteroidal (NSAIDs) สามารถนำไปสู่การป้องกันเยื่อเมือกที่ลดลงเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดแผลในกระเพาะอาหารและเลือดออกในทางเดินอาหาร

การใช้ prostaglandin ในการรักษาโรค

ด้วยบทบาทที่หลากหลายในสรีรวิทยาของมนุษย์ prostaglandin และอะนาล็อกของมันมีการใช้งานการรักษาในสาขาการแพทย์ต่างๆ

prostaglandin analogs และการใช้งานของพวกเขา

prostaglandin analogs เป็นสารประกอบสังเคราะห์ที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบผลกระทบของ prostaglandins ธรรมชาติ ยาเหล่านี้ใช้ในการรักษาที่หลากหลาย:

• การกระตุ้นการเกิดและการทำแท้ง: analogs prostaglandin เช่น misoprostol ถูกนำมาใช้เพื่อชักนำให้เกิดแรงงานเกิดโดยการกระตุ้นการหดตัวของมดลูก Misoprostol ยังใช้ในการทำแท้งทางการแพทย์
• การรักษาโรคต้อหิน: ยาเสพติดเช่น latanoprost – อะนาล็อก prostaglandin F2α – ลดความดันลูกตาในโรคต้อหินโดยการเพิ่มการไหลออกของอารมณ์ขันน้ำ
• ความดันโลหิตสูงในปอด: analogs prostacyclin เช่น epoprostenol ใช้ในการรักษาความดันโลหิตสูงหลอดเลือดแดงปอดโดยการขยายหลอดเลือดและลดความดันโลหิตในปอด

ยาต้านการอักเสบแบบไม่ใช้สเตอรอยด์ (NSAIDs)

NSAIDS เช่นแอสไพริน, ไอบูโพรเฟนและ naproxen, ยับยั้งเอนไซม์คอคส์ซึ่งจะช่วยลดการสังเคราะห์ prostaglandins ด้วยการลดการผลิต prostaglandin ยาเหล่านี้ช่วยบรรเทาอาการปวดลดการอักเสบและมีไข้ลดลง อย่างไรก็ตามการใช้ NSAIDs เป็นเวลานานสามารถนำไปสู่ผลข้างเคียงของระบบทางเดินอาหารเช่นแผลและเลือดออกเนื่องจากการยับยั้ง prostaglandins ป้องกันในกระเพาะอาหาร

Prostaglandin ในการวิจัย

Prostaglandin ยังคงเป็นเรื่องของการวิจัยอย่างแข็งขันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจบทบาทในโรคและการพัฒนาการรักษาใหม่ นักวิจัยกำลังสำรวจสารยับยั้ง prostaglandin ใหม่และ analogs prostaglandin สำหรับการรักษาสภาพเช่นมะเร็งโรคหัวใจและหลอดเลือดและความผิดปกติของระบบประสาท นอกจากนี้ยังมีการศึกษาบทบาทของ prostaglandin ในอายุและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันเพื่อระบุเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการแทรกแซงการรักษา