Термин "простагландины" был введен Эйлером, впервые показавшим, что в семенной жидкости человека и в экстрактах из семенных пузырьков барана содержатся вещества, дающие выраженный вазопрессорный эффект и вызывающие сокращение гладкой мускулатуры матки. Хотя предположение Эйлера о том, что эти вещества являются специфическим секретом предстательной железы, в дальнейшем не подтвердилось, поскольку, как теперь установлено, они обнаружены во всех органах и тканях 2 , тем не менее этот термин в литературе сохраняется.
2 Простагландины и ферментные системы, катализирующие их биосинтез, не обнаружены только в эритроцитах человека и индюшки. Следует, однако, отметить, что наибольшее количество простагландинов содержат органы и ткани, относящиеся к репродуктивной системе.
Отличительными особенностями простагландинов как гормонов являются следующие свойства. Во-первых, как было уже отмечено, они синтезируются практически во всех органах и тканях, а не в специализированных железах внутренней секреции. Во-вторых, имеются доказательства тесной взаимосвязи действия простагландинов с действием ряда других гормональных веществ и с системой аденилатциклаза - цАМФ. И, наконец, простагландины обладают широким спектром биологического действия: оказывают влияние на гемодинамику почек, сократительную деятельность гладкой мускулатуры, секреторную функцию желудка, секрецию стероидных гормонов, на жировой и водно-солевой обмен и др. Имеются веские основания считать, что биологические эффекты простагландинов внутри клеток опосредованы через цАМФ и цГМФ.
В химически чистом виде первые простагландины были получены в 1957 г. Бергстремом и соавт. В настоящее время открыто 14 простагландинов, из которых 13 обнаружены в семенной жидкости человека. Предшественниками простагландинов в организме являются полиненасыщенные жирные кислоты, в частности линолевая и арахидоновая. Из семенников и ряда других органов выделен также специфический фермент - простагландин-синтаза, катализирующая синтез этих веществ. Химическое строение известных к настоящему времени простагландинов можно представить в виде схемы:
Как видно из представленных структурных формул, для всех 14 простагландинов общими и характерными свойствами является, помимо общего числа, 20 углеродных атомов, наличие циклопентанового кольца, двух боковых цепей, двойной связи между C 13 - и С 14 -атомами и гидроксильной группы у С 15 -атома; для биологической активности простагландинов эта последняя функциональная группа оказалась весьма существенной. Видно также, что в зависимости от типа строения циклопентанового кольца простагландины делятся на четыре основные группы, обозначаемые латинскими буквами: простагландины Е (сокращенно ПГ-Е), F (ПГ-F), А (ПГ-А) и В (ПГ-В); внутри группы простагландины различаются количеством и местоположением двойных связей, что обозначается в виде цифрового индекса внизу буквы.
Биосинтез простагландинов осуществляется, как было отмечено выше, простагландинсинтазой, представленной, по-видимому, сложной ферментной системой, локализованной преимущественно в мембранах микросом. Система для максимальной активности требует присутствия термостабильного фактора из цитозоля, легко заменяемого восстановленным глутатионом, НАД или ТГФ, но не НАДФН 2 или НАДН 2 (см. Витамины). Пути биосинтеза простагландинов окончательно еще не раскрыты, хотя на отдельных этапах синтеза, в частности в цепи переноса электронов, участие цитохрома Р-450 доказано.
Простагландины оказывают локальный эффект в той ткани, в которой они синтезируются и подвергаются различным ферментативным превращениям, приводящим к потере биологической активности. В частности, простагландины подвергаются окислению (у С 15 -атома), восстановлению по месту двойных связей, β-окислению, ω-окислению и ω-гидроксилированию. Основным продуктом окисления ПГ-E 1 и ПГ-Е 2 у человека является 7α-окси-5,11-дикетотетранорпростан-1,16-диоевая кислота, выделяемая с мочой.
Таким образом, простагландины отличаются от других гормонов желез внутренней секреции тем, что они синтезируются во многих органах и тканях, а не в специализированных железах, оказывают разностороннее действие (торможение липолиза и желудочной секреции, стимулирование стероидогенеза и др.), тесно связанное с другими гормональными веществами; кроме того, биологический эффект простагландинов сопряжен с системой аденилатциклаза - цАМФ.
Простагландины нашли широкое применение в медицинской практике. Это обстоятельство стимулирует исследования по химическому синтезу аналогов простагландинов с защищенной гидроксильной группой у С 15 -атома и более стабильных при введении в организм.
В данной главе описаны не все известные к настоящему времени гормональные вещества. Сведения о некоторых из них, в частности гастрине (17 аминокислотных остатков), стимулирующем секрецию желудочного сока, о гормонах кининовой системы (кининогены, ангиотензины и др.), а также о растительных гормонах [ауксины, гетероауксин (β-индолилуксусная кислота), гиббереллины, кинетин] изложены частично (см. Обмен белков, Биохимия крови).
Простагландины (ПГ) представляют собой ненасыщенные жирные кислоты с 20 углеродными атомами, окружающими скелет молекулы простаноевой кислоты. Различают четыре серии натуральных простагландинов: Е, F, А и В. Особый интерес в репродуктивной физиологии представляют соединения серии Е и F.
Это биологически активные липиды, представляющие собой производные гипотетич. простановой к-ты и различающиеся положением заместителей и двойных связей в циклопентановом кольце и боковых цепях. По химическому строению простагландины относятся к 20–углеродным жирным кислотам, содержащим 5–углеродное лактонное кольцо (рис. 1). По строению этого кольца ПГ делят на подгруппы: ПГD, ПГE, ПГF, ПГ I (простациклины), TxA2 (тромбоксан) и др. Кроме того, при обозначении классов ПГ у каждой буквы указывается цифровой индекс, обозначающий общее число двойных связей в боковых углеводородных цепях, и индекс a или b, обозначающий расположение ОН–группы в положении С–9 по отношению к горизонтальной плоскости молекулы. Источником для образования ПГ являются ненасыщенные жирные кислоты (НЖК), которые поступают в организм с пищей и в фосфорилированном виде входят в структуру мембран клеток. При нарушении структуры клеточных мембран из НЖК под воздействием фосфолипазы А2 образуется арахидоновая кислота. К увеличению содержания свободных НЖК приводят различные патогенные воздействия, вызывающие разрушение клеточных мембран. В физиологических условиях выходу НЖК способствуют катехоламины, брадикинин, ангиотензин II и другие факторы, активизирующие фосфолипазы. Под воздействием фермента циклооксигеназы из арахидоновой кислоты образуются первичные эндоперекиси (нестабильные простагландины ). В последующем под влиянием антиокислительных систем клеток к кислороду присоединяется водород с образованием гидроксилов в кольце и боковых цепях и формируется молекула стабильных ПГ. Простагландины быстро метаболизируются во всех тканях, особенно в легких, печени, почках, селезенке. Схематично процесс образования ПГ изображен на рис. 2.
В химически чистом виде первые простагландины были получены в 1957 г. Бергстремом и соавторами. В настоящее время открыто 14 простагландинов, из которых 13 обнаружены в семенной жидкости человека. Предшественниками простагландинов в организме являются полиненасыщенные жирные кислоты, в частности линолевая и арахидоновая. Из семенников и ряда других органов выделен также специфический фермент - простагландин-синтаза, катализирующая синтез этих веществ. Химическое строение известных к настоящему времени простагландинов можно представить в виде схемы (рис. 3)
Как видно из представленных структурных формул, для всех 14 простагландинов общими и характерными свойствами является, помимо общего числа, 20 углеродных атомов, наличие циклопентанового кольца, двух боковых цепей, двойной связи между C 13 - и С 14 -атомами и гидроксильной группы у С 15 -атома; для биологической активности простагландинов эта последняя функциональная группа оказалась весьма существенной. Видно также, что в зависимости от типа строения циклопентанового кольца простагландины делятся на четыре основные группы, обозначаемые латинскими буквами: простагландины Е (сокращенно ПГ-Е), F (ПГ-F), А (ПГ-А) и В (ПГ-В); внутри группы простагландины различаются количеством и местоположением двойных связей, что обозначается в виде цифрового индекса внизу буквы.
Простагландины (рис. 4 ) обозначают символами, например PG А, где PG обозначает слово "простагландин", а буква А обозначает заместитель в пятичленном кольце в молекуле эйкозаноида.
Каждая из указанных групп простагландинов состоит из 3 типов молекул, отличающихся по числу двойных связей в боковых цепях. Число двойных связей обозначают нижним цифровым индексом, например, PG Е 2 .
Число двойных связей в боковых цепях простагландинов зависит от структуры предшественника - полистовой кислоты, из которой образовались простагландины. Две двойные связи полиеновой кислоты используются при образовании кольца в молекуле простагландина, а количество оставшихся двойных связей в радикалах, связанных с кольцом, определяет серию простагландина: 1 - если одна двойная связь, 2 - если две двойные связи и 3 - если в радикалах имеются три двойных связи. Молекулы простагландинов имеют скелет из 20 атомов С и содержат обычно в положении 15 гидроксигруппу. В зависимости от строения цикла и характера боковых групп в нем различают простагландины типов А, В, С, D, Е, F, H, I и J (типы колец приведены на ф-лах II-X; простагландины G, или PGG, отличаются от PGH наличием в положении 15 группы ООН вместо группы ОН). Цифры в ниж. индексе букв обозначают кол-во двойных связей в боковых цепях (у простагландинов типа F иногда в ниж. индексе ставится также греч. буква a или b, указывающая на ориентацию группы ОН в положении 9 относительно плоскости цикла -соотв. за или перед плоскостью цикла)-см., напр. ф-лы соед. РGF 2a (XI) и PGE 1 (XII).
Простагландины и их производные обнаружены практически во всех клетках млекопитающих [впервые выделены из пузырьковидной (везикулярной) железы]. Найдены также у многих других позвоночных и беспозвоночных (напр., у птиц, лягушек, карпов, акул, крабов, коралловых полипов, у нек-рых насекомых) и в ряде растений. Их содержание в большинстве тканей невелико (неск. мкг/г и менее). Единственный богатый природный источник простагландинов-горгониевые кораллы (Plexaura homo-malla), в которых содержание PGA 2 и его производных достигает 1,5-2% от сухого веса. В кораллах найдены также биологически активные простагландиноподобные в-ва (простаноиды), отличающиеся от простагландинов расположением функц. групп, напр. клавулон I(ХIII) и пунагландин (XIV).
Простагландины (ПГ) - биологически активные вещества, которые были получены в 1936 г. из вытяжки предстательной железы, в связи с чем и получили свое название.
В отличие от гормонов, образование простагландинов не имеет строгой локализации. Они синтезируются в микросомах клеток в матке, яичниках, почках, легких, кишечнике и других органах и тканях. Сейчас уже известно более 20 простагландинов. По химической структуре они представляют ненасыщенные жирные кислоты, молекулы которых содержат 20 атомов углерода. Их предшественниками являются линолевая, линоленовая, арахидоновая и другие кислоты. Простагландины разделяются на четыре основные группы А, Б, Е и Ф. Из них наибольшей биологической активностью обладают ПГ-Е и ПГ-Ф.
Физиологическое действие простагландинов определяется их высокой активностью, структурными различиями и большой распространенностью в организме. Считают, что простагландины влияют на ткани и клетки непосредственно. Важную роль играют простагландины в функциях эндокринных желез, что подтверждается их наличием в щитовидной железе, тимусе, надпочечниках, половых железах и др. Простагландины стимулируют синтез соматотропина, пролактина, прогестерона, оцитоцина, тироксина, кортикостероидов, уменьшают инкрецию лютропина и адреналина. Простагландины участвуют в передаче нервных импульсов, оказывают влияние на деятельность сердца и тонус кровеносных сосудов. Они стимулируют сокращения миокарда, суживают сосуды и влияют на кровяное давление. ПГ-Ф увеличивает, а ПГ-Е уменьшает сократительную деятельность матки. ПГ-Ф и ПГ-Е регулируют акт родов. Простагландины, образуемые в эндометрии, стимулируют рассасывание желтых тел в яичниках (лютеолиз) и уменьшают содержание прогестерона в крови. Они участвуют в регуляции обмена воды и электролитов, влияют на их прохождение через эпителиальные мембраны клеток. Простагландины тесно взаимодействуют с гормонами в регуляции роста и дифференцировки тканей.
У самцов простагландины повышают синтез лютропина и тестостерона, в связи с чем увеличивается объем эякулята и содержание в нем спермиев. В половых путях самок простагландины способствуют продвижению спермиев.
В животноводстве и ветеринарии весьма перспективно применение синтетических аналогов простагландинов для синхронизации половых циклов, стимуляции родов и в лечебных целях при некоторых заболеваниях. Синтетический аналог ПГ динопрост (ПФ-2 альфа) активнее натурального простагландина в 10 раз. Имеются и другие синтетические простагландины: клопростенол, эструмат (синтетический аналог простагландина ICI-80996), панацелян Ф-2 альфа, эквимат (10-81008), лютализ, АУ 24655, ONO 453 и др., которые выгодно отличаются от естественных простагландинов более высокой активностью и малым побочным действием.
В последние годы установлено, что во многих клетках организма часть простагландинов с помощью эндопероксидаз превращается в более активные клеточные вещества - тромбоксаны, которые впервые были обнаружены в тромбоцитах. Считают, что тромбоксаны - это простогландины второго поколения, которые в 50-200 раз активнее, чем ПГЕ-2. Они оказывают сильное действие на гладкую мускулатуру, тромбоциты, жировые клетки и др. Однако простагландины и тромбоксаны пока используются в основном в экспериментальных условиях. В настоящее время их производство и практическое применение обходится слишком дорого.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Являются специфическим секретом предстательной
железы (prostata), не подтвердилось, поскольку, как теперь установлено, они содержатся во всех органах и тканях . Тем не менее этот термин в литературе сохранился (синонимы: простатогландины, простагландины).
Простациклин (PGI 2) синтезируется преимущественно в эндотелии сосудов , сердечной мышце, ткани матки и слизистой оболочке желудка. Он расслабляет в противоположность тромбоксану гладкие мышечные волокна сосудов и вызывает дезагрегацию тромбоцитов , способствуя фибринолизу .
Следует указать также на особое значение соотношения в крови тромбо-ксаны/простациклины, в частности TxA 2 /PGI 2 для физиологического статуса организма . Оказалось, что у больных, предрасположенных к тромбозам, имеется тенденция к смещению баланса в сторону агрегации; у больных, страдающих уремией, напротив, наблюдается дезагрегация тромбоцитов . Выдвинуто предположение о важности баланса TxA 2 /PGI 2 для регуляции функции тромбоцитов in vivo, сердечно-сосудистого гомеостаза , тромботи-ческой болезни и т.д.
На рис. 8.3 представлены также пути катаболизма простаноидов. Начальной стадией катаболизма «классических» простагландинов является стереоспецифическое окисление ОН-группы у 15-го углеродного атома с образованием соответствующего 15-кетопроизводного. Фермент , катализирующий эту реакцию ,– 15-оксипростагландиндегидрогеназа открыт в цитоплазме , требует наличия НАД или НАДФ. Тромбоксан инактивируется in vivo или путем химического расщепления до тромбоксана В 2 , или путем окисления дегидрогеназой либо редуктазой . Аналогично PGI 2 (простацик-лин) быстро распадается до 6-кето-РGF 1α in vitro, a in vivo инактивируется окислением 15-оксипростагландиндегидрогеназой с образованием 6,15-ди-кето-РGF 1α .
ПРОСТАГЛАНДИНЫ
гормоноподобные вещества, которые синтезируются почти во всех тканях организма, включая стенки кровеносных сосудов. Они участвуют в регуляции кровяного давления, сокращениях матки и ряде других физиологических процессов. Простагландины - небольшие молекулы, относящиеся к эйкозаноидам - группе жироподобных веществ (липидов). В эту группу входят также соединения со сходной химической структурой - лейкотриены, играющие роль в воспалительных процессах и аллергических реакциях, и тромбоксаны, участвующие в свертывании крови. Все эйкозаноиды образуются из общего предшественника - арахидоновой кислоты, которая относится к классу ненасыщенных жирных кислот и синтезируется из другой жирной кислоты - линоленовой, поступающей в организм человека с пищей.
Молекулы простагландинов состоят из 20 атомов углерода, образующих пятичленное кольцо с присоединенными к нему двумя цепями - из семи и восьми атомов углерода. В зависимости от химической структуры этих цепей, простагландины относятся к той или иной серии (A, B, C, D, E, F, G, H и I). В каждую серию входят по несколько простагландинов, различающихся расположением атомов и химических связей в боковых цепях. Например, в серию А входят простагландины А1 (PGA1) и А2 (PGA2). В 1930 было обнаружено, что семенная жидкость может стимулировать сокращение мускулатуры матки. Аналогичное явление впоследствии удалось наблюдать и на других гладких мышцах. Поскольку вначале считалось, что эти активные вещества секретируются простатой (предстательной железой), они были названы простагландинами. В 1950-х годах С. Бергстрем из Каролинского института в Стокгольме выделил ряд простагландинов и установил их химическое строение. Другой шведский ученый, Б.Самуэльсон, открыл биохимические механизмы их синтеза и метаболизма. В 1971 английский исследователь Дж.Вейн сообщил, что аспирин и близкий ему по строению индометацин блокируют синтез простагландинов. По-видимому, противовоспалительное и жаропонижающее действие этих лекарственных средств определяется именно подавлением синтеза простагландинов. В настоящее время ученые полагают, что простагландины играют ключевую роль как в воспалительных процессах, так и в подъеме температуры. В знак признания важности этих открытий Вейн, Бергстрем и Самуэльсон получили в 1982 Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Многие простагландины являются стимуляторами гладких мышц, в особенности матки и мышц кишечника, и используются в клинической практике при абортах и для стимуляции родовых схваток. Простагландины могут по-разному действовать на гладкие мышцы, выстилающие кровеносные сосуды: одни вызывают их сокращение, другие - расслабление. Известно также, что простагландины способны модулировать действие ряда гормонов на клетки.
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Смотреть что такое "ПРОСТАГЛАНДИНЫ" в других словарях:
Большой Энциклопедический словарь
ПРОСТАГЛАНДИНЫ, группа родственных ЖИРНЫХ кислот, имеющих скелет из 20 атомов углерода и содержащих циклопентановое кольцо. Их действие сходно с действием гормонов. Присутствуют в СПЕРМЕ, печени, мозге и других тканях. Их биологические эффекты… … Научно-технический энциклопедический словарь
Биологически активные вещества, обнаруженные в тканях и органах большинства животных и человека, в нек рых растениях. По химич. природе жирные кислоты, имеющие скелет из 20 атомов углерода и содержащие циклопентановое кольцо. Первоначально П.… … Биологический энциклопедический словарь
См. также: Простагландины (противоязвенные препараты) Простагландин E1 Простагландины (Pg) группа липидных физиологически а … Википедия
Простагландины - Наиболее важными производными арахидоновой кислоты являются простагландины эндогенные вещества, действующие в малых дозах как гормоны и имеющие основную структуру простановой кислоты. Простагландины влияют на регуляцию кровотока, функцию почек и… … Официальная терминология
- (греч. prostates стоящий, находящийся впереди + лат. glandula железа), группа биологически высокоактивных веществ, содержащихся в тканях и органах большинства животных и человека, в некоторых растениях. Первоначально они рассматривались… … Сексологическая энциклопедия
ПРОСТАГЛАНДИНЫ - Группа гормонов, вырабатываемых в ничтожно малых количествах клетками различных тканей млекопитающих. Оказывают разнообразное физиологическое действие: вызывают сокращение мускулатуры (особенно мышц матки), влияют на кровяное давление, железы… … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных
Гормоны млекопитающих с широким спектром физиологического действия. Обнаружены в 1936 в семенной жидкости человека шведским учёным У. Эйлером и первоначально считались секретом предстательной железы (новолат. glandula prostatica; отсюда… … Большая советская энциклопедия
- (PG), биологически активные липи ды, представляющие собой производные гипотетич. про становой к ты (ф ла I) и различающиеся положением заместителей и двойных связей в циклопентановом кольце и боковых цепях. Молекулы П. имеют скелет из 20 атомов С … Химическая энциклопедия
Группа физиологически активных веществ, вырабатываемых в ничтожно малых количествах клетками различных тканей большинства животных и человека. Оказывают разнообразное физиологическое действие: вызывают сокращение гладкой мускулатуры (особенно… … Энциклопедический словарь
Книги
- Биологически активные вещества в физиологических и биохимических процессах в организме животного , М. И. Клопов, В. И. Максимов. В пособии изложены современные представления о строении, механизме действия, роли в процессах жизнедеятельности и функциях организма биологически активных веществ (витамины, ферменты,…