Курсовая работа: Эйкозаноиды - общая группа физиологически и фармакологически активных соединений

В норме клетки эндотелия продуцируют PG I₂ , который вызывает релаксацию ГМК и ингибирует агрегацию тромбоцитов. Тромбоциты в неактивном состоянии не продуцируют тромбоксаны. В области повреждения стенки сосуда преобладает действие TXА₂ , стимулирующего агрегацию тромбоцитов и сокращение стенок сосуда. В результате на повреждённом участке образуется тромб, происходит резкое сужение просвета сосуда. В миокарде это может привести к развитию инфаркта миокарда.

PGI₂ является мощным ингибитором агрегации тромбоцитов, и было показано, что он синтезируется микросомальной фракцией гомогенатов кровеносных сосудов.

PGI₂ обладает двумя важными фармакологическими свойствами, которые обусловливают противодействие PGI₂ тромбоксану А₂ ; дело в том, что PGI₂ является наиболее мощным из всех известных в настоящее время ингибиторов агрегации тромбоцитов и, кроме того, расширяет сосуды. Предполагается, что в результате соприкосновения тромбоцитов с эндотелием нормальных кровеносных сосудов происходит высвобождение PGG₂ , субстрата для образования PGI₂ ; действие этого механизма способствует предотвращению агрегации тромбоцитов и сужению кровеносных сосудов. Если же тромбоциты вступают в соприкосновение с эндотелием кровеносных сосудов, который имеет разрывы или повреждения вследствие патологических изменений, то из-за недостаточной концентрации фермента, катализирующего образование простацнклина PGI₂ , количество последнего снижается; при этом агрегирующее действие тромбоксана А₂ , который синтезируется из эндопероксида, должно превалировать над антиагрегирующим действием PGI₂ , что приводит к тромбозу и местному спазму сосудов.

Действие на сердечно-сосудистую систему

Внутривенное введение PGE₁ или PGE₂ увеличивает кровоток путем общего расширения сосудов с уменьшением периферического сопротивления. Эти изменения находят отражение в увеличении сердечного выброса, сопровождающегося уменьшением артериального кровяного давления.

При изучении факторов риска инфаркта миокарда было показано, что люди, потребляющие большое количество рыбьего жира, значительно меньше подвержены этому заболеванию, так как у них реже образуются тромбы в сосудах сердца. Оказалось, что на семейства эйкозаиоидов, синтезируемых в организме, влияет состав жирных кислот пищи. Если с пищей поступает больше эйкозапентаеновой кислоты (20: 5, ω-3), в большом количестве содержащейся в рыбьем жире, то эта кислота включается преимущественно в фосфолипиды мембран (вместо арахидоновой) и после действия фосфодипазы А₂ служит основным субстратом для синтеза эйкозаноидов. Это имеет существенное влияние на свёртывание крови. При обычной диете с преобладанием арахидоновой кислоты (20: 4, ω-6) над эйкозапентаеновой действие ТХА₂ уравновешено действием PG I2 и другими простагландинами. В случае диеты с преобладанием ω-3 кислот в клетках эндотелия образуются более сильные ингибиторы тромбообразования (PGI₃ , PGE₃ , PGD₃ ), что снижает риск образования тромба и развития инфаркта миокарда.

Действие на водно-электролитный обмен

Все изученные простагландины усиливают ионный поток через эпителиальные мембраны. Введение PGE₁ или PGA₁ в почечную артерию собак увеличивает объем мочи ивыделение Na⁺ , K⁺ и Сl^- . Напротив, сообщалось, что местное образование PGE₂ в почке подавляет выведение Na+.

Действие на нервную систему

Простагландины присутствуют в нервной ткани и освобождаются при раздражении периферических нервов. Введенные простагландины повышают температуру тела, оказывают седативное и транквилизирующее действие и являются антагонистами противосудорожных препаратов. Простагландины модулируют действие адренергическнх факторов, например норадреналина, и являются антагонистами некоторых эффектов этих катехоламинов.

Действие на желудочно-кишечный тракт

Простагландины тормозят желудочную секрецию, но стимулируют секрецию поджелудочной железы и секрецию слизи в кишечнике, а также заметно усиливают моторику кишечника. Стимулируя кишечную аденилатциклазу, простагландины могут ингибировать поступление Na+ в клетки слизистой оболочки, что сопровождается увеличением секреции Сl^- . Эти эффекты в сочетании с увеличением секреции Н₂ О и кишечной моторики являются основанием для развития вызываемой простагландинами диареи.

Влияние на репродуктивную систему

Простагландины, особенно PGF_{2 a} , стимулируют активность матки в период беременности; это нашло практическое применение при вызывании аборта, а именно изгнании плода и плаценты. Что бы вызвать аборт, требуются очень маленькие количества простагландинов, введенных внутривенно или непосредственно в полость матки. Как invitro, так и invivoPGF_{2 a} вызывают рассасывание функционирующего желтого тела и могут таким образом облегчать прерывание беременности, снижая уровень прогестерона в плазме крови.

Воздействия на бронхи, трахею и гладкие мышцы

Простагландины серии F вызывают сокращение, а простагландины серии Е раслабление мышц бронхов и трахеи у животных различных видов, в том числе у человека. Как PGE₁ так и PGE₂ являются сильными бронходилятаторами (средствами, расширяющими просвет бронхов и бронхиол) при применении их в аэрозолях как людьми, так и животными, страдающими бронхоспазмами. В противоположность этому PGF_{2 a} вызывает интенсивное сокращение бронхов и бронхоспазм.

Влияние PGF_{2 a} на гладкие мышцы матки было описано выше. В течение ряда лет было известно, что специфический модулятор, названный веществом, сокращающим аорту кролика ( rabbitaortacontractingsubstance (RCS)), выделяется при анафилаксии в легких сенсибилизированных морских свинок. Недавно установили, что это вещество является смесью PGG₂ , PGH₂ и тромбоксана А₂ , причем большая часть RCS-активности связана именно с тромбоксаном А₂ . Согласно существующему мнению, выделение RCS контролируется декапептидом, который стимулирует образование эндопероксидов PG и тромбоксана А₂ путем ускорения освобождения арахидоновой кислоты из легочной ткани. Стероидные противовоспалительные средства блокируют это освобождающее действие и таким образом предотвращают образование эндопероксидов и тромбоксана А₂ в противоположность аспирину и близким к нему негормональным антивоспалительным лекарствам, которые непосредственно ингибируют активность циклооксигеназы.

Воспалительное действие

Основные источники простагландинов в очаге воспаления: тромбоциты, активированные лейкоциты, клетки эндотелия, тучные клетки.

Простагландины участвуют в формировании всех компонентов и многих проявлений воспаления. Наиболее выражено их влияние на: тонус стенок микрососудов (артериол, прекапилляров, капилляров, венул); адгезивно-агрегационные свойства тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов (поэтому важна роль простагландинов в регуляции кровоснабжения тканей при воспалении, эмиграции в очаг воспаления лейкоцитов и фагоцитоза); образование других медиаторов воспаления; состояние системы гемостаза; проницаемость стенок микроциркуляторного русла; развитие лихорадки.

Эффекты лейкотриенов

Спазмогенное действие (на ГМК стенок сосудов, а также бронхиол и кишечника) не вызывает тахифилаксии, в связи с чем длительность эффекта лей-котриенов весьма велика. Спазм микрососудов, особенно артериол, в очаге воспаления приводит к развитию ишемии.

Положительный хемотаксический эффект по отношению к фагоцитам.

Повышение проницаемости мембран.

Введение простагландинов подопытным животным увеличивает воспалительную реакцию, вызванную, например, гистамином. Простагландины, образуемые в местах, связанных с повреждением, ожогами или вредными воздействиями, ведут себя как медиаторы воспалительной реакции. Способность таких агентов, как аспирин или другие лекарства, тормозить воспалительную реакцию, связана с их ингибирующим действием на простагландинсинтазу.

Иммунное действие

Ингибирующее действие простагландинов на иммунный ответ объясняется тем, что активация антигенами Т-лимфоцитов, имеющая значение в иммунологическом ответе, ингибируется PGE₁ . В противоположность этому сообщалось, что PGE₁ усиливает иммуногенность (способность антигена вызывать иммунный ответ) клеток селезенки как invivo, так и invitro. Кроме того, макрофаги, которые в иммунологических реациях функционируют в тесном взаимодействии с лимфоцитами, изменяя их активность, также продуцируют и секретируют простагландины типа Е. Изучению роли простагландинов в модуляции иммунных реакций придается все большее значение. Предполагают, что продукция простагландинов злокачественными клетками может иметь отрицательные последствия для иммунной системы организма хозяина и, таким образом, может затруднить иммуннотерапевтические подходы к лечению новообразований у человека.

Воздействия на кожу

Воспалительные влияния простагландинов, описанные выше, частично являются результатом их способности вызывать местное увеличение секреции гистамина. В коже подопытных животных наблюдается увеличение проницаемости капилляров, а у человека отмечена стойкая эритема сосудов кожи (сильное покраснение кожи, вызванное расширением капилляров), сопровождаемая появлением волдырей и отека. Это воспалительное действие простагландинов можно предотвратить антивоспалительными агентами, в том числе аспирином.

Таблица 8-8. Характеристика биологического действия основных типов эйкозаноидов

Эйкозаноид	Основное место синтеза	Основное биологическое действие
PG E2	Большинство тканей, особенно почки	Расслабляет гладкую мускулатуру, расширяет сосуды, инициирует родовую активность, подавляет миграцию лимфоцитов, пролиферацию Т-клеток.
PG F2 α	Большинство тканей	Сокращает гладкую мускулатуру, суживает сосуды, бронхи, стимулирует сокращения матки.
PG D3	Клетки гладкой мускулатуры	Вызывает расширение сосудов, снижает агрегацию тромбоцитов и лейкоцитов.
PG I2	Сердце, клетки эндотелия сосудов	Уменьшает агрегацию тромбоцитов, расширяет сосуды. В клетках-мишенях увеличивает образование цАМФ
TX A2	Тромбоциты	Стимулирует агрегацию тромбоцитов, суживает сосуды и бронхи, в клетках уменьшает образование цАМФ.
TX A3	Тромбоциты	Обладает функциями, одинаковыми с ТХ А2 , но значительно менее эффективен.
LT B4	Лейкоциты, клетки эпителия	Стимулирует хемотаксис и агрегацию лейкоцитов, освобождение лизосомальных ферментов лейкоцитов. Увеличивает проницаемость сосудов.
Группа лейкотриенов	Лейкоциты, альвеолярные макрофаги	Стимулируют расширение сосудов, увеличивают их проницаемость.

Использование производных эйкозаноидов в качестве лекарств

Хотя действие всех типов эйкозаноидов до конца не изучено, имеются примеры успешного использования лекарств - аналогов эйкозаноидов для лечения различных заболеваний. Например, аналоги PGЕ₁ и PGЕ₂ подавляют секрецию соляной кислоты в желудке, блокируя гистаминовые рецепторы II типа в клетках слизистой оболочки желудка. Эти лекарства, известные как Н₂ -блокаторы, ускоряют заживление язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Способность PGЕ₂ и PGF₂ α стимулировать сокращение мускулатуры матки используют для стимуляции родовой деятельности.

Инактивация эйкозаноидов

Все типы эйкозаноидов быстро инактивируются. Т1/2 эйкозаноидов составляет от нескольких се?