Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов. Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов. Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Эйкозаноиды – обширная группа физиологически и фармакологически активных соединений. К ним относятся простаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны) и лейкотриены.

Наиболее активным предшественником эйкозаноидов является входящая в состав фосфолипидов плазматических мембран арахидоновая кислота. Последняя освобождается из фосфолипидного бислоя мембраны при действии фосфолипазы А2.

В образовании эйкозаноидов принимают участие также и другие незаменимые жирные кислоты (линолевая и α-лино-леновая), но только после элонгации на два углеродных атома и десату-рации, т.е. после превращения в 20-углеродные тетраеновые кислоты.

Поэтому эйкозаноиды можно разделить на 3 группы (в каждую входят простагландины, тромбоксаны и лейкотриены) в зависимости от предшественников: линолеата, арахидоната и линолената.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Рис. 11.5. Участие арахидоновой кислоты в образовании эйкозаноидов (по А.Н. Климову и Н.Г. Никульчевой).

Пути метаболизма арахидоната (субстрата) различны, причем синтез простаноидов конкурирует за субстрат с синтезом лейкотриенов. Эти два пути называют соответственно циклооксигеназным и липоксигеназным (рис. 11.5).

Простагландины (ПГ, Pg). По существу ПГ представляют собой 20-углеродные жирные кислоты, содержащие 5-углеродное кольцо и гидро-кси- и/или кетогруппы:

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Обнаружено шесть первичных природных ПГ, три из них серии Е (ether-soluble) и три – серии F (phosphate-soluble). ПГ серии Е содержат в положении 9 кетогруппу, а ПГ серии F – гидроксигруппу. Имеется также несколько вторичных ПГ, представляющих собой продукты энзиматическо-го превращения первичных.

ПГ проявляют свое действие в чрезвычайно низких концентрациях (1– 10 нг/мл). Будучи введенными в организм, они вызывают сокращение гладкой мускулатуры, регулируют приток крови к определенному органу, оказывают переменчивое влияние на кровяное давление, контролируют транспорт ионов через мембраны и т.д.

В целом ПГ, не являясь гормонами, модулируют действие последних. Они преимущественно влияют на физиологические функции тех клеток, в которых синтезируются. Характер воздействия ПГ зависит от типа клетки, и этим ПГ отличаются от гормонов с их однозначным эффектом.

ПГ могут использоваться как терапевтическое средство для предотвращения оплодотворения, стимулирования нормальных родов, прерывания беременности, предупреждения развития или обезболивания язвы желудка, лечения воспалительных процессов и регуляции кровяного давления, а также для снятия приступов астмы и др.

Среди продуктов эндопероксидации вторичных ПГ необходимо отметить тромбоксаны и простациклины. Тромбоксаны образуются в тромбоцитах и после выхода в кровяное русло вызывают сужение кровеносных сосудов и агрегацию тромбоцитов.

Простациклины образуются в стенках кровеносных сосудов и являются сильными ингибиторами агрегации тромбоцитов. Таким образом, тромбо-ксаны и простациклины выступают как антагонисты. Поэтому соотношение тромбоксана и простациклина во многом определяет условия тромбообра-зования на поверхности эндотелия сосудов. Приводим формулы двух важнейших представителей этих соединений:

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Лейкотриены. Это производные 20-углеродных полиненасыщенных (эй-козановых) кислот.

Название «лейкотриены» происходит от двух слов: «лейкоциты» (впервые эти соединения были обнаружены в лейкоцитах) и «триены» (у всех представителей этого класса соединений из четырех ненасыщенных связей три являются конъюгированными).

Лейкотриены синтезируются из эйкозановых кислот в лейкоцитах, клетках мастоцитомы, тромбоцитах и макрофагах по липоксигеназному пути в ответ на иммунологические и неиммунологические стимулы. Приводим структуру одного из лейкотриенов:

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Лейкотриены прежде всего рассматриваются как медиаторы воспалительных реакций; они вызывают сокращение мышечной ткани бронхов в концентрациях, в 100–1000 раз меньших, чем гистамин; способствуют сокращению коронарных сосудов. В целом функция лейкотриенов в норме и при патологии во многом еще неясна.

  • Предыдущая страница | Следующая страница
  • СОДЕРЖАНИЕ
  • Еще по теме:
  • ЭЙКОЗАНОИДЫ — химическая энциклопедия
  • Эйкозаноиды — Наглядная биохимия

Биосинтез эйкозаноидов и их физиологическая роль

Источником для синтеза эйкозаноидов служат фосфолипиды мембран клетки. Под влиянием фосфолипазы А2 из фосфолипидов высвобождается свободная арахидоновая кислота (см. схему 1). Дальнейший метаболизм этой кислоты протекает по трем независимым путям:

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Схема 1. Биосинтез эйкозаноидов. COX-I,II — циклооксигеназы I и II типов, 5-LOG – 5-липоксигеназа, Pg – простагландины, LT – лейкотриены, 5- и 12-HPETE – 5- и 12-гидропероксиэйкозатетраеновые кислоты, ГКС – глюкокортикостероиды, НПВС – нестероидные противовоспалительные средства. На схеме показаны рецепторы для простагландинов ТР, IP, ЕР, DP, FP.

· Циклооксигеназный путь.

Под влиянием гемсодержащего фермента циклооксигеназы (ЦОГ) образуются циклические эндоперикиси PgG2 и PgH2, которые являются весьма нестойкими и подвергаются воздействию 3 ферментов: 1) изомеразы, которая преобразует их в PgE2, PgD2 и PgF2a; 2) тромбоксанситетазы, которая преобразует их в ТхА2; 3) простациклинсинтетазы, которая синтезирует из них простациклин (PgI2);

· Р450-монооксигеназный путь. В этом пути арахидоновая кислота окисляется до 19-гидрокси или 20-гидрокси-эйкозатетраеновых кислот (19-НЕТЕ и 20-НЕТЕ), а также эпоксиэйкозатетраеновой кислоты (ОЕТЕ);

· Липоксигеназный путь. Под влиянием фермента 5-липоксигеназы (5-ЛОГ) из арахидоновой кислоты вначале образуется 5-НРЕТЕ, которая подвергается восстановлению до LTA4, а затем либо гидролизу до LTB4, либо конъюгации с глутатионом до LTC4, LTD4, LTE4.

На схемах 2 и 3 более подробно показан ЦОГ- и ЛОГ-зависимый путь метаболизма арахидоновой кислоты в тканях млекопитающих. Основными эйкозаноидами в клетках млекопитающих являются простагландины ряда [2] и лейкотриены ряда [4].

В клетках некоторых других организмов (например, морских рыб) основными эйкозаноидами служат простагландины ряда [3] и лейкотриены ряда [5], которые синтезируются из эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот.

Использование этих эйкозаноидов или их кислот-предшественниц у человека вызывает ряд положительных эффектов, которые однако, не являются предметом нашей дискуссии.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Схема 2. ЦОГ-зависимый путь метаболизма арахидоновой кислоты. Превращение арахидоновой кислоты (АХК) в эндоперикиси PgG2 и PgH2 (циклооксигеназная и пероксидазная реакции) катализируются одним и тем же ферментом – ЦОГ-1,2.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Схема 3. ЛОГ-зависимый путь метаболизма арахидоновой кислоты. Липоксигеназная и дегидразная стадии контролируются ферментом 5-ЛОГ.

В организме человека эйкозаноиды выполняют ряд важных функций, некоторые из них приведены в таблице 3.

Таблица 3. Физиологическая роль эйкозаноидов в организме.

Мишени Эйкозаноид Эффект
Дыхательные пути LTC4, LTD4 Сокращение бронхов.
Сердечно-сосудистая система PgI2 PgE2 LTC4, LTD4 Понижение артериального давления Функционирование ductus arteriosus Повышение, а затем снижение АД, коронарного кровотока
Кровь PgI2 TxA2 PgE2 19- и 20-HETE Снижение свертываемости крови и агрегации тромбоцитов Повышение свертываемости крови и агрегации тромбоцитов Увеличение секреции эритропоэтина Увеличение секреции эритропоэтина
Почки PgI2, PgE2 · Увеличение кровотока в почках · Увеличение диуреза, натрий- и калийуреза · Устранение эффекта АДГ · Усиление секреции ренина.
ЖКТ PgE2 PgE2, PgF2a Снижение секреции соляной кислоты и пепсина в желудке · Усиление секреции слизи с желудке · Усиление моторики кишечника и секреции в него воды
Эндокринные железы PgE2   PgF2a LTC4, LTD4, ОЕТЕ · Усиление секреции АКТГ, СТГ, ЛТГ, ФСГ, ЛГ · Увеличение синтеза стероидов · Усиление секреции инсулина и липолитический эффект · Увеличение синтеза прогестерона желтым телом Снижение синтеза прогестерона желтым телом Усиление секреции гонадолиберина и ЛГ
ЦНС PgE2 · Регуляция процессов сна; · Термогенез (регуляция температуры тела) · Ноцицепция (восприятие боли)
Репродуктивная система PgE2, PgF2a · У женщин стимуляция сокращения миометрия · У мужчин эрекция

Синтез простагландинов, как уже было сказано выше, протекает под влиянием ЦОГ. Выделяют две изоформы этого фермента, которые имеют ряд отличий (см. таблицу 4).

Таблица 4. Изоформы циклооксигеназы.

Признак ЦОГ-1 ЦОГ-2
Ген 9 хромосома 1 хромосома
Строение Длинный гидрофобный канал содержит участок связывания арахидоната (Arg120-Tyr385) и каталитический центр (Ser530) Гидрофобный канал содержит участок связывания арахидоната (Arg120-Tyr385), каталитический центр имеет боковую полость из-за замены крупного Ile523 на Val523
Регуляция Конститутивная – фермент постоянно присутствует в клетке Индуцибельная – синтез фермента происходит при развитии воспаления, беременности. В почках и ЦНС выполняет роль конститутивной ЦОГ.
Функция Синтез простагландинов, участвующих в: · физиологических процессах; · восприятии острой боли. Синтез простагландинов, участвующих в: · процессе воспаления; · восприятии хронической боли; · онкогенезе; · развитии болезни Альцгеймера.

Таким образом, синтез простагландинов, которые осуществляют нормальные физиологические процессы, происходит под влиянием ЦОГ-1, тогда как воспалительные реакции связаны с образованием простагландинов под влиянием ЦОГ-2.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов. Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Схема 4. Изоформы ЦОГ. Замена крупного изолейцина на валин приводит к формированию бокового кармана в молекуле ЦОГ-2.

  • Фармакологические подходы к регуляции процесса воспаления.
  • Исходя из представленного выше процесса образования эйкозаноидов, можно предложить следующие подходы к регуляции воспалительной реакции:
  • · Воздействие на циклооксигеназный и липооксигеназный пути метаболизма:
  • Þ Подавление активности фосфолипазы А2.
  • · Воздействие на циклооксигеназный путь метаболизма эйкозаноидов:
  • Þ Подавление активности ЦОГ;
  • Þ Блокада простагландиновых рецепторов.
  • · Воздействие на липооксигеназный путь метаболизма эйкозаноидов:
  • Þ Подавление активности ЛОГ;
  • Þ Блокада рецепторов к лейкотриенам.
Читайте также:  Бускопан - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (свечи ректальные 10 мг, таблетки 10 мг) лекарственного препарата для лечения почечной и желчной колики у взрослых, детей и при беременности

Эхинококкоз легких

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Эхинококкоз легких — это форма антропозоонозной инфекции, вызываемая личинкой цепня эхинококка и приводящая к специфическому кистозному поражению легочной ткани. Проявлениями эхинококкоза легких могут служить боль в груди, одышка, упорный кашель, уртикарная сыпь и зуд; при осложненном течении — обильная мокрота с примесью крови и гноя, лихорадка, расстройства дыхания, тяжелые анафилактические реакции. Диагноз устанавливают с помощью рентгенографии и КТ легких, микроскопии мокроты, серологического анализа крови. При эхинококкозе легких проводят удаление паразитарной кисты, резекцию легкого, лобэктомию в сочетании с антипаразитарной терапией.

Эхинококкоз легких – наиболее опасный гельминтоз, развивающийся при заражении яйцами ленточного глиста – эхинококка, сопровождающийся образованием паразитарных кист в легочной паренхиме.

Инвазия легких наблюдается в 15-20% всех случаев эхинококкоза, 70-80 % приходится на поражение печени (эхинококкоз печени), остальное — сердца, головного мозга и других внутренних органов.

Эхинококкоз легких чаще всего регистрируется в регионах с сухим жарким климатом и развитым скотоводством: странах Южной Америки, Северной Африки, в Австралии и Н. Зеландии, в южной части Европы, США, России, Украины, Молдовы, Северного Кавказа, Средней и Южной Азии.

Эйкозаноиды. Воспаление бронхов и выделение эйкозаноидов.

Эхинококкоз легких

Возбудитель эхинококкоза легких – личинка ленточного глиста эхинококка (Echinococcus granulosus), относящегося к цестодам.

Половозрелые особи паразитируют в тонком кишечнике животных отрядов псовых и кошачьих — собак, волков, лисиц, песцов и др.

В стадии личинки (паразитарной кисты) эхинококки обитают в тканях промежуточных хозяев – парно- и непарнокопытных (овец, коров, лошадей, оленей, свиней) и человека.

Человек заражается яйцами эхинококка, выделяющимися с калом больных животных, обычно при контакте с шерстью, дойке, стрижке овец, выделке шкур и алиментарным путем при употреблении немытых зараженных овощей, зелени, воды.

Редко реализуется аэрогенное инфицирование, при вдыхании пыли во время уборки сена и сельхозработ. Из кишечника зародыши эхинококка гематогенным путем рассеиваются в печень, легкие и по всему организму.

При респираторном заражении онкосферы фиксируются на стенках бронхов, затем проникают в легочную ткань, формируя пузырчатые структуры.

Эхинококк способен к росту и бесконечному размножению за счет выводковых капсул внутреннего слоя, воспроизводящих сколексы и формирующих дочерние пузыри в полости кисты. Благодаря высокой эластичности легочной ткани киста постепенно разрастается, за несколько лет достигая большого объема.

Гигантские кисты с диаметром 10-20 см могут содержать несколько литров жидкости. В легком личинка эхинококка может сохранять жизнеспособность в течение многих лет и даже десятилетий (20 лет и более).

Эхинококкоз легких может протекать неосложненно и с осложнениями (обызвествлением, нагноением и разрывом кисты).

Киста эхинококка ограничена плотной оболочкой, состоящей из наружного (кутикулярного) и внутреннего (герминативного) слоев, и заполнена жидким содержимым желтоватого цвета. Эхинококкоз легких обычно имеет однокамерную (гидатидозную), редко – многокамерную, форму.

Влияние растущей эхинококковой кисты на организм связано с травмирующим воздействием на окружающие ткани, раздражающим и сенсибилизирующим действием антигенов и продуктов обмена паразита.

Для эхинококкоза легких свойственно развитие аллергических реакций замедленного и немедленного типа (эозинофилии, крапивницы, анафилаксии), при множественных личинках на поздней стадии — иммуносупрессии.

Сдавление кистой мелких бронхов существенно нарушает их функцию, приводит к формированию ателектазов легкого, атрофии бронхов. Вокруг кисты развивается фиброз легочной ткани.

Нагноение эхинококковой кисты вызывает гибель личинки и разрушение пузыря, воспалительный процесс в окружающих тканях.

Опорожнение кисты в бронх (90% случаев), кровеносный сосуд, плевральную или брюшную полость, перикард способствует обсеменению и развитию многочисленных метастатических очагов в здоровых долях легких и других органах, развитию местных и общих токсико-анафилактических реакций.

При прорыве кисты в бронх паразит часто погибает, а фрагменты капсулы выделяются через дыхательные пути с мокротой и гноем при кашле.

Исходом может быть полное заживление фиброзной полости в легких, формирование стойкой кисты легкого, хроническое гнойное воспаление. Прорыв в полость плевры приводит к коллапсу легкого, нарастанию дыхательной недостаточности.

Обызвествление эхинококка наблюдается обычно при нарушении его развития, гибели личинки и полном выздоровлении пациента.

Эхинококкоз легких может быть первичным и вторичным (метастатическим), развиваться в любом отделе легкого, но преимущественно поражает нижние доли. При этом могут формироваться односторонние или двусторонние, одиночные или множественные эхинококковые кисты, имеющие мелкий (до 2 см), средний (2-4 см) или крупный (4-8 см и более) размер.

В клинической пульмонологии различают 3 стадии эхинококкоза легких. В начальный период заболевания, от момента фиксации личинки в легких до первых признаков гельминтоза, отмечается латентное течение. Медленный рост кисты не беспокоит больного, иногда может быть недомогание неясного характера, повышенная утомляемость.

Стадия клинических проявлений эхинококкоза легких наблюдается обычно через 3-5 лет после инвазии при значительном объеме кисты.

Возникает боль в груди тупого характера, возможна одышка, упорный кашель (сначала сухой, потом влажный, с прожилками крови), дисфагия.

У больных эхинококкозом легких могут быть аллергические явления в виде зуда, уртикарной сыпи, бронхоспазма. При эхинококкозе может развиться ателектаз легкого.

https://www.youtube.com/watch?v=3yeWOt3PB7w\u0026t=36s

Терминальная стадия эхинококкоза легких характеризуется тяжелыми и опасными для жизни осложнениями. Нагноение кисты протекает с симптомами абсцесса легкого.

Прорыв пузыря в бронх характеризуется резким приступообразным кашлем с обильной водянистой мокротой с примесью крови и/или гноя, обрывками кистозной оболочки и мелкими дочерними капсулами; цианозом, асфиксией, тяжелыми аллергическими реакциями.

Прорыв кисты в плевральную полость сопровождается развитием плеврита, резким ухудшением самочувствия, острой болью в зоне поражения, ознобом, скачком температуры, расстройствами дыхания, риском развития пиопневмоторакса и эмпиемы плевры, анафилактического шока и летального исхода. При опорожнении кисты в перикард возникает тампонада сердца. Клинические симптомы эхинококкоза легких могут сочетаться с расстройствами, вызванными внелегочной локализацией паразитарных кист.

В диагностике эхинококкоза легких применяются рентгенологические методы, микроскопия мокроты, общий анализ крови, серологическое исследование. При сборе анамнеза важны факты пребывания в эпидемически неблагоприятных в отношении эхинококкоза регионах, наличие трудовой деятельности, связанной с животноводством, охотой, обработкой шкур животных.

При очень крупном пузыре эхинококка можно заметить выпячивание пораженной части грудной стенки с уплощением межреберных промежутков. В области проекции эхинококковой кисты определяется притупление перкуторного звука. При перифокальном воспалении выявляются влажные хрипы; при опорожнении кисты дыхание становится бронхиальным. Физикальные данные более выражены при развитии осложнений.

  1. Рентген. В латентный период эхинококкоза на рентгенограммах легких определяются одна или несколько больших округлых однородных, четко очерченных теней, меняющих конфигурацию при дыхательных движениях. При КТ очевиден кистозный характер поражения, определяется наличие полости с горизонтальным уровнем жидкости и перифокальной инфильтрацией (сильно выраженной при нагноении), иногда — обызвествление.
  2. Лабораторные исследования. В крови выявляется эозинофилия, при нагноении кисты — лейкоцитоз, повышение СОЭ. Микроскопия осадка мокроты, позволяющая при прорыве кисты обнаружить сколексы, фрагменты оболочки кисты, подтверждает паразитарную природу заболевания. Серодиагностика (РНГА, ИФА) выполняется с целью обнаружения в крови специфических антител к эхинококку.

Дифференциальный диагноз эхинококкоза проводят с туберкулезом, доброкачественными опухолями легких, бактериальными абсцессами и гемангиомой легких. Возможно проведение бронхоскопии и диагностической торакоскопии.

Основным методом полного излечения является оперативное вмешательство. При небольших поверхностных кистах выполняется «идеальная» эхинококкэктомия без вскрытия капсулы паразита. Образовавшаяся внутри фиброзной оболочки полость в легком обрабатывается растворами формалина, гипертоническим и спиртовым раствором, антисептиками, а затем ушивается.

В случае крупной или глубоко расположенной кисты проводится ее предварительная пункция и осторожная максимальная аспирация содержимого с помощью замкнутой системы с электроотсосом. После антисептической обработки осуществляют иссечение хитиновой капсулы отдельно или вместе с фиброзной оболочкой (т.н., «радикальная» эхинококкэктомия).

Оставшиеся после операции большие полости в легком устраняют приемом капитонажа или с помощью цианакрилатного клея. При эхинококкозе легких возможно выполнение клиновидной резекции легкого, сегментэктомии, лобэктомии.

При маленьких (до 3 см) кистах, а также до и после хирургического вмешательства по поводу эхинококкоза легких применяются противопаразитарные (сколецидные) препараты.

Прогноз эхинококкоза легких при своевременном радикальном оперативном вмешательстве обычно благоприятный.

Образование интраоперационных метастатических очагов чревато рецидивом гельминтоза с множественным поражением.

Профилактика эхинококкоза легких заключается в соблюдении правил личной гигиены, дегельминтизации домашних животных, санитарном контроле условий содержания и убоя скота, отлове бродячих животных.

Читайте также:  Микройодид таблетки 100 мкг и 200 мкг - инструкция по применению, формы выпуска, аналоги и отзывы

Роль эйкозаноидов в жизнедеятельности человека

Синицкая, Е. Н. Роль эйкозаноидов в жизнедеятельности человека / Е. Н. Синицкая, Л. В. Кокоричева, Ф. М. Манык. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 50 (236). — С. 97-99. — URL: https://moluch.ru/archive/236/54687/ (дата обращения: 10.05.2022).



Эйкозаноиды участвуют в регуляции многих процессо,в протекающих в организме человека, их отсутствие или нарушение синтеза приводит к возникновению тяжелых заболеваний.

Особенно велико влияние эйкозаноидов на развитие воспалительных реакций, дыхательную и сердечно-сосудистую системы.

При недостатке полиеновых жирных кислот синтез эйкозаноидов нарушается, что приводит к изменению функции мембран клеток.

Ключевые слова: эйкозаноиды, полиненасыщенные жирные кислоты, арахидоновая кислота, тромбообразование, атеросклероз, инфаркт миокарда.

Эйкозаноиды — это общая группа физиологически и фармакологически активных соединений, которые являются производными омега-3 или омега-6-полиненасыщенных жирных кислот, в основе которых находится 20-членная углеродная цепь арахидоновой, эйкозапентановой и докозагексаеновой кислот [1,5].

Главным субстратом для синтеза эйкозаноидов у человека является арахидоновая кислота. Под действием фосфолипазы А2 кислота отщепляется от глицерофосфолипида и выходит в цитозоль, где в различных типах клеток превращается в разные эйкозаноиды.

Например, синтез тромбоксанов происходит только в тромбоцитах, лейкотриены синтезируются в тромбоцитах, эозинофилах, лейкоцитах, альвеолярных макрофагах и клетках эпителия сосудов, простациклины в эпителии кровеносных сосудов, гепоксилины в нейтрофилах.

Простагландины синтезируются практически всеми клетками организма человека [2,8].

Эйкозаноиды участвуют в многочисленных процессах, протекающих в организме человека. Они участвуют в регуляции тонуса гладкой мускулатуры, расширяют и сужают сосуды, таким образом, регулируя артериальное давление, способствуют изменению тонуса желудочно-кишечной мускулатуры, мускулатуры матки, гладкой мускулатуры бронхов и трахеи.

Увеличивают реабсорбцию воды и ионов Na+ в почках с помощью усиления ионного тока через эпителиальные мембраны. Участвуют в развитии воспалительного процесса путём уменьшения или стимуляции агрегации тромбоцитов, а также способны вызывать местное увеличение секреции гистамина.

Эйкозаноиды стимулируют функции остеокластов, что способствует выведению Са2+ из костей. Участвуют в регуляции температуры тела, оказывают седативное и транквилизирующее действие. Тормозят желудочную секрецию, стимулируя при этом секрецию поджелудочной железы и секрецию слизи в кишечнике.

Вызывают рассасывание желтого тела, что приводит к понижению уровня прогестерона в плазме крови. Могут ингибировать иммунный ответ организма [3,6].

Простагландины влияют на работу сердечно-сосудистой системы, в частности PGE2 и PGE1 расширяют просвет сосудов, уменьшая периферическое сопротивление и увеличивая сердечный выброс, поэтому внутривенное введение простагландинов Е1 и Е2 используется для уменьшения артериального давления.

При анализе факторов риска инфаркта миокарда было обнаружено, что люди, чья диета содержит больше эйкозапентановой кислоты, нежели арахидоновой, менее подвержены этому заболеванию, в связи с тем, что снижается риск образования тромбов.

Это связано с тем, что эйкозаноиды синтезируемые из эйкозапентановой кислоты являются более сильными ингибиторами тромбообразования, так как они более активны из-за большего количества двойных связей.

Они снижают вязкость крови, расширяют сосуды и таким образом улучшают кровоснабжение тканей.

В норме, при контакте тромбоцитов с эндотелием кровеносных сосудов происходит высвобождение субстрата для синтеза PGI2, который ингибирует агрегацию тромбоцитов и сужение сосудов.

Однако, в том случае, если эндотелий поврежден, то синтез данного простагландина снижается, активируется фосфолипаза А2 и начинается синтез тромбоксана А2, который в свою очередь стимулирует агрегацию тромбоцитов.

Образуется тромб, происходит резкое сужение просвета сосудов, и это может привести к развитию инфаркта миокарда [4,9].

Атеросклероз также является заболеванием, в развитии которого принимают участие эйкозаноиды. Так при нарушении внешнего питания, происходит формирование дефицита эссенциальных полиеновых жирных кислот, и синтез эйкозаноидов происходит из афизиологичной эндогенной дигомо-гамма-линоленовой жирной кислоты.

Эйкозаноиды, синтезируемые из данной ПНЖК, имеют противоположный эффект, так тромбоксаны активируют агрегацию тромбоцитов, простациклины проявляют вазоконстрикторное действие, а лейкотриены не ингибируют, а активируют воспаление.

Поэтому липопротеиды, которые накапливаются в межклеточной среде — эндогенные инициаторы воспаления, способствуют развитию синдрома системного воспалительного ответа.

Со временем воздействие таких «неправильных» эйкозаноидов, отсутствие эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот в составе фосфолипидов, нарушение функции интегральных белков плазматических мембран и развитие синдрома системного воспалительного ответа, вследствие действия лейкотриенов, приводит к развитию атеросклероза [7].

Таким образом, эйкозаноиды участвуют в жизненно важных процессах, протекающих в организме человека, и нарушения их синтеза приводит к возникновению различных тяжелых заболеваний, в том числе заболеваний с летальным исходом. Согласно статистике, это в большей степени заболевания сердечно-сосудистой системы, такие как инфаркт миокарда и атеросклероз.

Литература:

  1. Биохимия: Учеб. для вузов Алейникова Т. Л., Авдеева Л. В., Андрианова Л. Е. и др. (Под ред. Е. С. Северина) М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. 779 с. ISBN 5–9231–0254–4.
  2. Варфоломеев С. Д. Простагландины — новый тип биологических регуляторов // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 1. с. 40–47.
  3. Каратеев А. Е. Эйкозаноиды и воспаление/ А. Е. Каратеев, Т. Л. Алейникова // Современная ревматология. — 2016. — № 4.
  4. Крыжановский С. А., Вититнова М. Б. Омега-3 Полиненасыщенные жирные кислоты и сердечно-сосудистая система//Физиология человека-2009-№ 4
  5. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 1. Пер. с англ.: — М.: Мир, 1993.
  6. Теппермен Дж., Теппермен X. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Вводный курс, пер. с англ., М., 1989; CRC book Eicosanoids. Prostaglandins and related lipids, ed. A. L. Willis, Boca Raton (Florida), 1987; New Trends in lipid mediators research. Leukotrienes and Prostanoids in Health and Disease, eds. U. Zor, Z. Naor, A. Danon, Karger, 1989.
  7. Титов В. Н. Атеросклероз-проблема общей биологии: нарушение биологических функций питания и эндокринологии//Успехи современной биологии.-2009.-№ 2
  8. Чиркин А.А, Данченко Е. О. Биохимия: Учебное пособие для студентов и магистрантов высших учебных заведений по биологическим и медицинским специальностям — М.: Медицинская литература, 2010.
  9. Эндакова Э. А., Новгородцева Т. П., Светашев В. И. Модификация состава жирных кислот крови при сердечно-сосудистых заболеваниях. — Владивосток: Дальнаука, 2002.

Основные термины (генерируются автоматически): кислота, агрегация тромбоцитов, организм человека, сердечно-сосудистая система, синтез, артериальное давление, заболевание, инфаркт миокарда, развитие синдрома, системный воспалительный ответ.

эйкозаноиды

Эйкозаноиды:пути образования,биохимическе эффекты. Действие эйкозаноидов на различные системы организма.
  • Реферат выполнили
  • студенты 5п группы
  • 2 курса ІІ мед ф-та
  • Плохушко Виталий,
  • Крамаренко Маргарита
  • ЗГМУ 2014

Эйкозаноиды
— это общая группа физиологически и
фармакологически активных соединений
включающая в себя простаноиды
(простагландины, простоциклины,
тромбоксаны) и лейкотриены. Они имеют
очень короткий Т1/2, поэтому оказывают
эффекты как «гормоны местного
действия».

Главный
субстрат для синтеза эйкозаноидов у
человека — арахидоновая кислота, так
как её содержание в организме человека
значительно больше остальных полиеновых
кислот — предшественников эйкозаноидов.

Хотя субстраты для синтеза эйкозаноидов
имеют довольно простую структуру
(полистовые жирные кислоты), из них
образуется большая и разнообразная
группа веществ. Наиболее распространены
в организме человека простагландины,
которые впервые были выделены из
предстательной железы, откуда и получили
свое название.

Позже было показано, что
и другие ткани организма синтезируют
простагландины и другие эйкозаноиды.
Простагландины обозначают символами,
например PG А, где PG обозначает слово
«простагландин», а буква А обозначает
заместитель в пятичленном кольце в
молекуле эйкозаноида.

Обнаружено шесть
первичных природных простагландинов,
три из них серии Е (PGE1,
PGE2,
PGE3)
и три — серии F (PGF1a,
PGF2a,
PGF3a).
Простагландины серии Е содержат в
положении 9 кетогруппу, а простагландины
серии F — гидроксигруппу.

  1. Механизмы
    действия эйкозаноидов, основные
    биологические эффекты
  2. Эйкозаноиды
    — гормоны местного действия по ряду
    признаков:

  3. образуются в различных тканях и органах,
    а не только в эндокринных железах;

  4. действуют по аутокринному или паракринному
    механизмам;

  5. концентрация эйкозаноидов в крови
    меньше, чем необходимо, чтобы вызвать
    ответ в клетках-мишенях.
  6. Механизмы
    действия эйкозаноидов

Один
и тот же тип эйкозаноида может действовать
по паракринному и по аутокринному
механизму.

Например, ТХА2,
продуцируемый тромбоцитами при их
активации, действует на сами тромбоциты,
увеличивая их способность к агрегации,
и в то
же время
действует на окружающие ГМК кровеносных
сосудов, способствуя их сокращению.
Таким образом создаются условия для
образования тромба и предотвращения
кровотечения в области повреждения
сосудов.

Читайте также:  Видео 3D анатомии головного мозга. Посмотреть видео 3D анатомии головного мозга.

Эйкозаноиды
действуют на клетки через специальные
рецепторы. Некоторые рецепторы
эйкозаноидов связаны с аденилатциклазной
системой и протеинкиназой А — это
рецепторы PGE, PGD, PCI.

PGF2α,
ТХА2 эндоперекиси
(ГПЭТЕ) и лейкотриены действуют через
механизмы, увеличивающие уровень кальция
в цитозоле клеток-мишеней. Во многих
клетках эйкозаноиды влияют на степень
активации аденилатциклазной системы
в ответ на действие других факторов,
например гормонов.

В этих случаях
эйкозаноиды влияют на конформацию
G-белков в плазматической мембране
клеток. Если эйкозаноид связывается со
стимулирующими Gs-белками, то эффект
основного стимулирующего агента
увеличивается; если с Gi-ингибирующими
— эффект снижается.

Эйкозаноиды действуют
на клетки почти всех тканей организма.
Избыточная продукция эйкозаноидов
наблюдается при многих заболеваниях.

Биосинтез

После
отделения арахидоновой кислоты от
фосфолипида она выходит в цитозоль и в
различных типах клеток превращается в
разные эйкозаноиды.

В клетках имеется
2 основных пути превращения арахидоновой
кислоты: циклооксигеназный, приводящий
к синтезу простагландинов, простациклинов
и тромбоксанов, и липоксигеназный,
заканчивающийся образованием лейкотриенов.
Циклооксигеназный путь: синтез
простагландинов и тромбоксанов

С20-три-,
тетра — и пентаеновая жирные кислоты,
служащие предшественниками простагландинов,
входят в состав внутриклеточных
фосфоглицеридов, из которых они
высвобождаются под действием фосфолипазы
А2.

Активация фосфолипаз, ассоциированных
с мембранами, происходит под действием
многих факторов: гормонов, гистамина,
цитокинов, механического воздействия.

Этот процесс высвобождения предшественника,
вероятно, играет роль регулирующей
стадии в биосинтезе простагландинов,
с помощью которой варьирует количество
субстрата, подвергающегося последующему
действию простагландинсинтазы.

Последняя
представляет собой связанный в мембране
мультиферментный комплекс, содержащийся
в микросомальной фракции тканевых
гомогенатов. Необходимо отметить, что
ингибиторное действие кортикостероидов
на биосинтез простагландинов, связанное
с торможением активности фосфолипазы
А2,
может служить объяснением антивоспалительного
действия этих стероидных гормонов.

Фермент,
катализирующий первый этап синтеза
простагландинов, называется PG Н2 синтазой
и имеет 2 каталитических центра. Один
из них называют циклооксигеназой, другой
— пероксидазой. Этот фермент представляет
собой димер гликопротеинов, состоящий
из идентичных полипептидных цепей.

Фермент имеет гидрофобный домен,
погружённый в липидный слой мембран
ЭР, и каталитический домен, обращённый
в полость ЭР. В активном центре
циклооксигеназы находится тирозин
(385), в активном центре пероксидазы —
простетическая группа — гем. В организме
имеются 2 типа циклооксигеназ (PGН2 синтаз).

Циклооксигеназа 1 — конститутивный
фермент, синтезирующийся с постоянной
скоростью. Синтез циклооксигеназы 2
увеличивается при воспалении и
индуцируется соответствующими медиаторами
— цитокинами.

Оба типа циклооксигеназ
катализируют включение 4 атомов кислорода
в арахидоновую кислоту и формирование
пятичленного кольца. В результате
образуется нестабильное
гидропероксидпроизводное, называемое
PG G2.

Гидропероксид у 15-го атома углерода
быстро восстанавливается до гидроксильной
группы пероксидазой с образованием PG
Н2.
До образования PG Н2 путь
синтеза разных типов простагландинов
одинаков. Дальнейшие превращения PG
Н2специфичны
для каждого типа клеток.

Превращение
арахидоновой кислоты в PGG2 блокируется
ингибиторами циклооксигеназы жирных
кислот. Наиболее известным среди этих
ингибиторов являются аспирин
(ацетилсалициловая кислота) и ряд других
противовоспалительных лекарств.

Торможение аспирином обусловлено
переносом ацетильного остатка от
молекулы аспирина к активному центру
фермента с инактивацией последнего;
такого рода механизм был предложен в
качестве объяснения некоторых известных
фармакологических эффектов аспирина.

Аспирин
— препарат,
подавляющий основные признаки воспаления.
Механизм противовоспалительного
действия аспирина стал понятен, когда
обнаружили, что он ингибирует
циклооксигеназу. Следовательно, он
уменьшает синтез медиаторов воспаления
и, таким образом, уменьшает воспалительную
реакцию.

Циклооксигеназа необратимо
ингибируется путём ацетилирования
серина в положении 530 в активном центре.
Однако эффект действия аспирина не
очень продолжителен, так как экспрессия
гена этого фермента не нарушается и
продуцируются новые молекулы фермента.

Другие нестероидные противовоспалительные
препараты (например, ибупрофен и
ацетаминофен) действуют по конкурентному
механизму, связываясь в активном центре
фермента, и также снижают синтез
простагландинов.

Действие
эйкозаноидов 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 и выделение 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 Н2О
и кишечной моторики являются основанием
для развития вызываемой простагландинами
диареи.

Влияние
на репродуктивную систему

Простагландины,
особенно PGF2a,
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 in vitro, так и in vivo
PGF2a 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 PGF2a вызывает
интенсивное сокращение бронхов и
бронхоспазм.

Влияние
PGF2a на
гладкие мышцы матки было описано выше.
В течение ряда лет было известно, что
специфический модулятор, названный
веществом, сокращающим аорту кролика
(rabbit aorta contracting substance (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.

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
PGЕ2подавляют
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
PGF2α
стимулировать сокращение мускулатуры
матки используют для стимуляции родовой
деятельности.

Список
литературы

  • Березов Т.Т. , Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Под ред. Дебова С.С. / М., «Медицина», 1990.
  • Николаев А.Я. Биохимия. / М., «Высшая школа», 1989.
  • Строев Е.А. Биологическая химия. / М., «Высшая школа», 1986.
  • Филиппович Ю.Б. Основы биохимии.– М.: Высшая школа, 1994.
  • Gennis R. Biomembranes, molecular structure and function.– 1992
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector