pengenalan
Prostaglandin adalah molekul asal alami yang biasanya diproduksi oleh tubuh.
Secara rinci, ini adalah turunan dari asam lemak tak jenuh ganda yang disintesis di banyak jaringan tubuh dan mencakup fungsi yang berbeda di dalamnya.
Meskipun terlibat dalam banyak proses fisiologis, peran prostaglandin yang paling dikenal kemungkinan besar adalah yang mereka mainkan dalam proses inflamasi .
Intuisi keberadaan prostaglandin berasal dari tahun 1930-an setelah penelitian yang dilakukan pada cairan mani manusia. Namun, deskripsi prostaglandin pertama terjadi lama kemudian, pada awal 1960-an. Sejak saat itu, penelitian di bidang ini semakin intensif, banyak prostaglandin lain ditemukan dan peran mereka dalam organisme didefinisikan.
Selain itu, beberapa prostaglandin telah dibuat analog dan turunannya yang digunakan dalam bidang terapi untuk pengobatan berbagai kondisi (misalnya, induksi persalinan, pengobatan disfungsi ereksi, dll.).
Apa mereka
Apa itu prostaglandin?
Prostaglandin adalah molekul yang diproduksi secara alami oleh tubuh yang terlibat dalam berbagai fungsi fisiologis dan non- fisiologis (proses inflamasi). Secara rinci, ini adalah produk yang berasal dari asam lemak tak jenuh ganda dan milik kelompok eikosanoid (bersama dengan lipoksin, tromboxan, dan leukotrien).
Prostaglandin diproduksi oleh sel-sel yang berbeda dan masing-masing dapat menghasilkan prostaglandin dari varietas dan jumlah yang berbeda.
tata nama
Garis Besar Nomenklatur dan Struktur Kimia Umum Prostaglandin
Ada banyak jenis prostaglandin yang diproduksi oleh tubuh yang saat ini dikenal. Mereka ditandai dengan singkatan " PG " (ProstaGlandine) diikuti dengan huruf kapital dari A ke I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH dan PGI.
Tahukah Anda bahwa ...
- Prostaglandin I - karena itu, PGI - lebih dikenal sebagai " prostacyclines ". Seringkali, mereka dianggap sebagai kelompok eikosanoid dengan hak mereka sendiri.
- Prostaglandin seri G dan H ( PGG dan PGH ), di sisi lain, dianggap sebagai zat antara dalam sintesis prostaglandin lainnya . Lebih lanjut, sesuai dengan enzim yang bekerja pada mereka, PGH dapat menimbulkan - selain prostaglandin A, B, C, D, E dan F lainnya - ke prostacyclines (PGI) dan ke thromboxanes (TX).
Struktur kimia umum prostaglandin alami adalah yang diilustrasikan dalam gambar di bawah ini; seperti dapat dilihat, ini ditandai dengan adanya cincin siklopentanik ; sedangkan gugus hidroksil biasanya terikat pada karbon 15 (C-15).
Seri berbeda (A, B, C, D, E, F, G, H dan I) prostaglandin berbeda satu sama lain dengan jenis dan stereokimia substituen yang ada di posisi 9 dan 11 . Sebagai contoh: prostaglandin dari seri E (PGE) memiliki gugus karbonil pada posisi 9 dan gugus hidroksil terikat pada karbon 11; prostaglandin dari seri F memiliki gugus hidroksil yang terikat pada karbon pada posisi 9 dan pada posisi 11; prostaglandin seri D, di sisi lain, memiliki gugus hidroksil yang terikat pada karbon 9 dan gugus karbonil pada posisi 11; dan lain-lain
Prostaglandin dari seri G dan H ( PGG dan PGH ), sebagai gantinya - yang kita ingat sebagai perantara untuk sintesis prostaglandin lainnya - adalah siklo-endoperoksida .
Struktur kimia prostaglandin dan ikatan rangkap
Dalam prostaglandin alami, ikatan rangkap antara karbon 13 (C-13) dan karbon 14 (C-14) selalu ada . Namun, tergantung pada asam lemak tak jenuh ganda yang berasal dari PG, ada kemungkinan bahwa ada ikatan rangkap lebih lanjut. Lebih tepatnya:
- Prostaglandin yang memiliki ikatan rangkap (hadir antara C-13 dan C-14) berasal dari asam 8, 11, 14-eicosatrienoic .
- Prostaglandin yang memiliki dua ikatan rangkap (satu antara C-13 dan C-14 dan satu antara C-5 dan C-6) berasal dari asam arakidonat (atau 5, 8, 11, 14-asam eikaratetraenoat).
- Prostaglandin yang memiliki tiga ikatan rangkap (satu antara C-13 dan C-14; satu antara C-5 dan C-6 dan satu yang lalu C-17 dan C-18) berasal dari asam 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Ikatan rangkap hadir dalam prostaglandin ditunjukkan dengan nomor di sebelah surat yang mewakili seri; misalnya: PGE1 menunjukkan prostaglandin dari seri E dengan ikatan rangkap; PGE2 menunjukkan prostaglandin dari seri E dengan dua ikatan rangkap; PGE3 menunjukkan prostaglandin dari seri E dengan tiga ikatan rangkap.
Isomerisme Cis dan trans
Kami menyimpulkan petunjuk pada nomenklatur prostaglandin mengingat bahwa kehadiran huruf Yunani di sebelah jumlah ikatan hadir dalam struktur prostaglandin menunjukkan posisi kelompok hidroksil yang mungkin terikat pada C-9 (karbon 9) sehubungan dengan kemungkinan gugus hidroksil yang terkait. ke C-11 (karbon 11).
Lebih rinci, gugus hidroksil yang terikat ke C-9 mungkin dalam posisi cis - dalam hal ini akan ditunjukkan dengan huruf Yunani α - atau dalam posisi trans - dalam hal ini huruf Yunani β - pada gugus hidroksil terikat akan ditunjukkan ke C-11.
Sebagai contoh: PGF2α menunjukkan prostaglandin yang termasuk dalam seri F dengan dua ikatan rangkap (oleh karena itu berasal dari asam arakidonat) yang memiliki gugus hidroksil yang terikat pada karbon 9 pada posisi cis sehubungan dengan gugus karbon paduan hidroksil 11.
ringkasan
Bagaimana Prostaglandin diproduksi?
Prostaglandin disintesis dari asam lemak tak jenuh ganda yang tercantum dalam paragraf sebelumnya. Seperti disebutkan, tergantung pada asam lemak dari mana sintesis dimulai, prostaglandin yang dihasilkan dapat memiliki satu, dua atau tiga ikatan rangkap dalam struktur kimianya.
Pada manusia, prostaglandin yang berasal dari asam arakidonat (karenanya, prostaglandin yang memiliki dua kayu ganda dalam strukturnya) memainkan peran biologis yang dominan.
Untuk alasan ini, kami akan mempertimbangkan proses sintesis prostaglandin mulai dari asam arakidonat yang, untuk kesederhanaan, akan dirangkum dalam poin utama berikut:
- Asam arakidonat ditemukan di dalam membran fosfolipid dalam bentuk esterifikasi. Dengan aksi fosfolipase A2 dari bentuk esterifikasi diperoleh asam arakidonat sejati.
- Asam arakidonat yang dilepaskan dapat melakukan berbagai rute sintetik:
- Jalur siklooksigenase (atau jalur siklik) yang mengarah pada sintesis prostaglandin dan tromboxan;
- Jalur lipoksigenase (atau jalur linier) mengarah ke sintesis leukotrien.
- Dengan aksi enzim siklooksigenase (COX), PGG2 endoperoksida siklik (prostaglandin G2) diperoleh dari asam arakidonat dan, selanjutnya, dengan aksi peroksidase, siklik endoperoksida PGH2 (prostaglandin H2).
- Dari PGH2 dimungkinkan untuk memperoleh:
- Prostaglandin E2 (PGE2) oleh aksi PGE isomerase.
- Prostaglandin F2α (PGF2α) oleh aksi prostaglandin-F synthase.
- Prostaglandin D2 (PGD2) oleh aksi isomerase lain.
- Prostaglandin I2 (PGI2) - lebih dikenal sebagai prostasiklin - oleh aksi prostasiklin sintase.
- Thromboxane A2 (TXA2) karena aksi tromboksan sintase.
Pendalaman: Enzim Cycloxygenase
Ada tiga isoform berbeda dari enzim siklooksigenase: COX-1, COX-2 dan COX-3. Mengesampingkan COX-3 yang fungsinya di dalam tubuh tampaknya belum sepenuhnya dipahami; COX-1 adalah isoform konstitutif yang biasanya diekspresikan dalam sel dan terlibat dalam homeostasis seluler, oleh karena itu terlibat dalam proses fisiologis; sebaliknya, COX-2 adalah isoform yang diinduksi yang diaktifkan dengan adanya kerusakan jaringan dan mengarah pada sintesis prostaglandin proinflamasi .
fungsi
Fungsi Apa yang Dilakukan Prostaglandin?
Prostaglandin terlibat dalam kinerja berbagai fungsi fisiologis, karena mereka terlibat dalam proses patologis (peradangan).
Dalam kondisi fisiologis, oleh karena itu tanpa keadaan peradangan, prostaglandin melakukan banyak fungsi penting bagi tubuh:
- Mereka terlibat dalam regulasi vasodilatasi (PGE2 dan PGI2) dan vasokonstriksi (PGF2α);
- Mereka terlibat dalam regulasi agregasi platelet (PGI2 menghambatnya);
- Mereka mengatur bronkodilasi (PGE2) dan bronkokonstriksi (PGF2α);
- Mereka mengerahkan tindakan sitoprotektif terhadap mukosa gastrointestinal;
- Mereka terlibat dalam pemeliharaan fungsi ginjal ;
- Pada wanita, mereka merangsang kontraksi uterus (PGE2 dan PGF2α) dan bertindak pada corpus luteum yang mengatur produksi progesteron (PGE2 meningkatkan produksi, PGF2α menghambatnya).
Seperti yang bisa dilihat, prostaglandin melakukan berbagai aktivitas, terkadang berlawanan satu sama lain, tetapi memungkinkan untuk mempertahankan homeostasis di dalam tubuh.
Peran prostaglandin dalam peradangan
Prostaglandin tidak hanya terlibat dalam fungsi homeostatis tubuh, tetapi juga berperan selama proses inflamasi. Memang, dalam situasi yang sama prostaglandin pro-inflamasi berasal dari aksi COX-2 pada asam arakidonat:
- Menginduksi vasodilatasi dengan meningkatkan permeabilitas pembuluh darah;
- Mempromosikan penampilan edema ;
- Ambang batas nyeri berkurang melalui kepekaan nosiseptor (reseptor nyeri) terhadap mediator inflamasi (prostaglandin, pada kenyataannya, bukan satu-satunya molekul yang berpartisipasi dalam apa yang disebut respons inflamasi);
- Mereka mendukung peningkatan suhu tubuh (peningkatan ini, bagaimanapun, juga diatur oleh faktor non-prostaglandinik lainnya).
Tindakan obat anti-inflamasi non-steroid
Tentu saja, peran prostaglandin dalam peradangan sangat penting. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa obat utama dan paling umum digunakan untuk menangkal proses inflamasi - NSAID, obat antiinflamasi non-steroid - mengganggu sintesis eikosanoid ini.
Secara rinci, obat-obatan ini menghambat aktivitas enzim siklooksigenase : NSAID non-selektif mampu menghambat isoform COX-1 dan COX-2; sementara NSAID selektif - lebih dikenal sebagai "oxicam" (misalnya, piroxicam) - secara selektif menghambat isoform COX-2 yang diinduksi. Berkat selektivitas ini, oxicams harus mengurangi efek samping yang khas dari NSAIDs non-selektif yang disebabkan oleh penghambatan isoform konstitusi COX-1.
Aplikasi Terapi
Aplikasi Terapi Prostaglandin
Prostaglandin alami, serta analog dan turunan sintetiknya, menemukan aplikasi yang berbeda juga dalam bidang terapeutik . Bahkan, mengetahui peran yang dicakup oleh berbagai prostaglandin dalam tubuh, adalah mungkin untuk membuat obat-obatan berdasarkan prostaglandin alami atau analognya yang berguna untuk pengobatan berbagai kondisi atau penyakit. Berikut ini beberapa contohnya.
misoprostol
Misoprostol adalah analog sintetik dari prostaglandin E1. Ini adalah bahan aktif yang merupakan bagian dari komposisi obat yang digunakan untuk:
- Lakukan tindakan sitoprotektif pada mukosa gastrointestinal untuk mengobati atau mencegah cedera yang disebabkan oleh penggunaan obat anti-inflamasi non-steroid.
- Menginduksi persalinan dari minggu ke-36 kehamilan pada wanita dengan serviks yang tidak menguntungkan di mana induksi kelahiran diindikasikan.
- Aborsi terapeutik dan aborsi farmakologis.
sulprostone
Sulprostone adalah analog sintetik prostaglandin E2 yang digunakan untuk:
- Induksi persalinan jika terjadi kematian janin dalam kandungan;
- Induksi aborsi di hadapan indikasi ibu atau janin;
- Rawat perdarahan pascapersalinan karena kurangnya tonus otot uterus.
Gemeprost
Gemeprost adalah analog sintetis prostaglandin E1 yang termasuk dalam komposisi obat-obatan yang diindikasikan untuk:
- Induksi persalinan jika terjadi kematian janin dalam kandungan;
- Menginduksi aborsi farmakologis atau aborsi terapeutik, bila mungkin dan diindikasikan.
dinoprostone
Dinoprostone adalah prostaglandin E2 alami. Ini mewakili bahan aktif obat yang digunakan untuk:
- Induksi persalinan sebelum akhir kehamilan ketika ada kondisi yang sesuai untuk mengantisipasi kelahiran anak;
- Induksi persalinan pada kehamilan di luar istilah;
- Induksi persalinan pada kematian endouterin janin.
alprostadil
Alprostadil adalah analog sintetik dari prostaglandin E1 yang digunakan:
- Pada orang dewasa untuk melawan disfungsi ereksi.
- Pada bayi dengan cacat jantung bawaan untuk menjaga ductus arteriosus tetap terbuka sampai mereka menerima perawatan bedah yang diperlukan untuk menyelesaikan cacat yang disebutkan di atas.
Latanoprost dan Travoprost
Latanoprost dan travoprost adalah analog prostaglandin F2α yang termasuk dalam komposisi obat-obatan yang digunakan untuk mengurangi tekanan intraokular pada pasien dengan glaukoma sudut terbuka dan pada pasien dengan hipertensi okular (termasuk anak-anak).
Mohon diperhatikan
Secara alami, obat-obatan berdasarkan prostaglandin alami, turunannya atau analog sintetiknya hanya dapat digunakan jika diresepkan oleh dokter dan hanya di bawah pengawasan ketat oleh figur kesehatan ini.
