Prostacycline

Prostacycline is een weefselhormoon dat behoort tot de serie 2 prostaglandinen. Het hormoon wordt voornamelijk geproduceerd uit arachidonzuur in endotheelcellen van de bloedvaten en in cellen van de gladde spieren.

Het heeft een lokaal vaatverwijdend effect, verhoogt de pijn door de nociceptoren te sensibiliseren, veroorzaakt koorts en remt in hoge mate de bloedplaatjesaggregatie.

Wat is prostacycline?

Prostacycline, ook wel bekend als prostaglandine 12 of afgekort PGl2, behoort tot de groep van vijf weefselhormonen van de serie 2 prostaglandinen. Het hormoon komt alleen voor in dierlijke cellen, niet in plantencellen.

De synthese van prostaglandines is nauw verbonden met het vetmetabolisme. Verschillende vetzuren, elk met 20 koolstofatomen, worden geproduceerd door de koolstofketens te dehydrateren en te verlengen. Arachidonzuur, een van de nieuw gevormde vetzuren, is vier keer onverzadigd en het uitgangsmateriaal voor prostacycline. De lichaamseigen synthese vindt voornamelijk plaats in de endotheelcellen van de bloedvaten en in cellen van de gladde spieren. De chemische formule van procycline is C20H32O5.

Het laat zien dat het hormoon alleen is samengesteld uit de drie elementen koolstof, waterstof en zuurstof. Met uitzondering van prostaglandine F2, waarin 34 in plaats van 32 waterstofatomen zijn gebonden, hebben alle vijf serie 2 prostaglandinen dezelfde chemische molecuulformule. Het soms heel verschillende enzymatische effect is te wijten aan de enigszins veranderde tertiaire structuur van de verbindingen.

Functie, effect en taken

Serie 2 prostaglandinen werken grotendeels als antagonisten van serie 1 prostaglandinen, die ontstekingsremmende en anticoagulerende effecten hebben. Serie 2 prostaglandines, aan de andere kant, verhogen ontstekingsreacties, vernauwen de bloedvaten en verhogen de bloedstollingsprocessen.

Bovendien sensibiliseren ze nociceptoren, zodat pijnsensaties sterker worden waargenomen. Een van de belangrijkste taken van prostacycline, die wordt gerekend tot de serie 2 prostaglandines, is, samen met prostaglandine E2, het lichaam te stimuleren, b.v. B. om bij blessures lokale ontstekingsreacties op te wekken en een verhoogd pijngevoel te verzekeren. Het hormoon dringt aan op zogenaamde IP-receptoren, G-proteïne-gekoppelde membraanreceptoren die gespecialiseerd zijn in prostacycline, en zet de cel ertoe aan om op bepaalde manieren te reageren via de receptor. De vasculaire permeabiliteit wordt verhoogd, waardoor weefselzwelling optreedt.

Een extern zichtbare roodheid is gebaseerd op de verhoogde bloedtoevoer naar het weefsel in het geblesseerde gebied, dat de reacties op gang bracht. De intensivering van pijn ontstaat door een verhoogde sensibilisatie van de zenuwuiteinden van de nociceptoren. Een zeer belangrijke taak van procycline, dat in alle endotheelcellen van de bloedvaten wordt gesynthetiseerd, is het voorkomen van vasculaire contractie. Dit gebeurt door de verhoogde vorming van cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP), dat wordt beschouwd als een antagonist van het in bloedplaatjes gevormde tromboxaan.

Prostacycline wordt beschouwd als de krachtigste endogene bloedplaatjesremmer vanwege de effectieve remming van tromboxaan. Het hormoon remt ook de zogenaamde MAP-kinaseroute, die signaaltransductieroutes op meerdere niveaus omvat. MAP-kinase is betrokken bij celdifferentiatie, bij embryogenese en bij apoptose, de geprogrammeerde celdood.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Prostacycline is bijna alomtegenwoordig in bijna alle soorten menselijk weefsel en wordt voornamelijk gesynthetiseerd in de endotheelcellen, die een enkele cellaag vormen als plaveiselepitheel, de binnenste laag van de wanden van bloed en lymfevaten. Het aantal endotheelcellen bij mensen is een onvoorstelbare 10.000 miljard, en de cellen staan ​​in contact met het bloed over een totale oppervlakte van 4.000 tot 7.000 vierkante meter.

In de endotheelcellen katalyseert het enzym prostacyclinesynthase prostacycline uit arachidonzuur via het tussenproduct prostaglandine PGH2. Prostacyclinesynthase wordt bij mensen aangetroffen als een membraaneiwit in het endoplasmatisch reticulum van de cellen van bijna alle soorten weefsel. Arachidonzuur, de uitgangsstof voor prostacycline, wordt in veel voedingsmiddelen van dierlijke oorsprong aangetroffen. Hun aandeel in varkensreuzel is bijzonder hoog, namelijk 1.700 milligram per 100 gram.

Met een halfwaardetijd van slechts 3 minuten is het hormoon onderhevig aan snelle bio-katalytische-enzymatische omzettingen, en de concentratie kan, afhankelijk van de situatie, binnen minuten sterk stijgen tot 15-20 maal de normale waarde, b.v. B. tijdens algehele anesthesie tijdens operaties. Het specificeren van een optimale concentratie of het specificeren van referentiewaarden is daarom niet passend.

Ziekten en aandoeningen

In de vetstofwisseling kunnen verschillende stoornissen van de synthese optreden. Als de twee essentiële omega-6- en omega-3-vetzuren ontbreken in het metabolisme, kunnen serie 1 en serie 3 prostaglandines niet worden gesynthetiseerd, maar serie 2 prostaglandines, inclusief prostacycline, wel.

De twee cyclooxygenases, COX-1 en COX-2, spelen hierbij een essentiële rol. Beide enzymen worden tot expressie gebracht door verschillende genen, en beide enzymen hebben verschillende rollen. De eiwitstructuren van COX-1- en COX-2-cyclo-oxygenasen konden pas in de jaren negentig worden gesequenced. Pas tegen het einde van de jaren negentig werd ook erkend dat de synthese van prostaglandinen kan worden gecontroleerd via de beschikbaarheid van COX-1 en COX-2. De twee cyclooxygenases zijn bolvormige eiwitten met ongeveer 600 aminozuren, waarvan de bioactieve centra ondanks verschillende fysiologische eigenschappen vrijwel identiek zijn.

Als de prostacyclinesynthese te laag is, zijn de symptomen tamelijk niet specifiek, zoals een verhoogde neiging tot trombose en stoornissen in de bloedsomloop. Het zeer zeldzame en erfelijke Hermansky-Pudlack-syndroom wordt bijvoorbeeld geassocieerd met een pathologisch verminderde prostacyclinesynthese. De ziekte wordt gekenmerkt door oculair albinisme en verminderde bloedplaatjesaggregatie. Prostacycline en zijn analogen die worden gebruikt voor de behandeling van ziekten. Allereerst moeten ischemische gebeurtenissen worden genoemd die optreden als gevolg van arteriosclerotische occlusies of vasculaire obstructie.

Het zeer zeldzame syndroom van Raynaud, ook wel bekend als de witte-vingerziekte, kan bijvoorbeeld worden behandeld met prostacycline om de spastische vernauwing van de bloedvaten op de vingers of tenen te verdoezelen met de vaatverwijdende eigenschappen van het weefselhormoon.