Большинство млекопитающих способно превращать линолевую кислоту в арахидоновую (20:4). Десатуразы являются активными ферментами в клетках многих тканей, включая печень, слизистую кишечника, головной мозг. Продукты животного происхождения (мясо, печень, желток яйца) являются хорошими источниками арахидоновой кислоты. У взрослого человека ежедневный прием линолевой кислоты составляет 10 г, но лишь очень небольшая ее часть трансформируется в печени в арахидоновую кислоту. Дневная экскреция эйкозаноидов и их метаболитов составляет около 1 г. Поэтому метаболизм эйкозаноидов полностью зависит от регулярности поступления в организм линолевой кислоты (G. Hennen, 2006).
Арахидоновая кислота происходит из фосфолипидов мембран клеток. Ионы Са+2 цитозоля стимулируют фосфолипазу А2 для гидролиза эфиров фосфолипидов мембран. Свободная арахидоновая кислота в цитозоле используется для синтеза различных типов простагландинов. Будучи амфифильными, простагландины проходят через бислой липидов в межклеточную жидкость и связываются с поверхностью соответствующих рецепторов клетки. Эфиры холестерина, включающие арахидоновую кислоту, также могут являться источником этой кислоты. Клетки тканей способны модифицировать арахидоновую кислоту в процессах циклизации и оксигенации, приводя к синтезу эйкозаноидов, которые проявляют свои эффекты при очень низкой концентрации и в местах своего синтеза.
Лейкотриены<br> Липоксигеназа<br>Фосфолипиды Арахидоновая Диацилглицерол<br> кислота<br> Простагландин синтаза<br> (циклооксигеназа)<br>Простагландин Н2<br> Простациклин Тромбоксан<br> синтаза синтаза<br> Простациклин Другие Тромбоксаны<br> простагландины:<br> D, Е, F, I<br><!-- End of picture text -->
Все простагландины представляют собой циклопентановую кислоту, производную арахидоновой кислоты, имеющую четыре двойные связи. Фермент простагландин синтаза (циклооксигеназа) катализирует окисление и циклизацию арахидоновой кислоты. За счет присоединения двух молекул кислорода к первому производному арахидоновой кислоты и при участии гидропероксидазы формируется ключевой простагландин Н2 (ПГ-H2). Очень нестабильный ПГ-H2 быстро трансформируется в другие простагландины, простациклин и тромбоксаны.
Реализация арахидоновой кислоты и синтез или превращения эйкозаноидов может быть инициировано различными стимулами, включая гистамин, гормоны (адреналин), протеазы (тромбин), альбумин сыворотки крови. Эйкозаноиды могут модулировать эффекты связи пептидных гормонов с их рецепторами. Важным механизмом реализации синтеза эйкозаноидов являются воспаления и повреждения тканей. Эти анаболические пути являются мишенями для большого количества медикаментов. В частности, аспирин (ацетилсалицилат), индометацин и другие анальгетики инактивируют циклооксигеназу и тем самым тормозят синтез простагландинов. Если простагландины усиливают воспалительный процесс, то аспирин подавляет его. Другая группа антивоспалительных препаратов, таких как стероидные гормоны (гидрокортизон), вероятно блокирует активность фосфолипазы А2, и тем самым снижает выход свободной арахидоновой кислоты из фосфолипидов мембран.
Эйкозаноиды имеют широкий круг биологической активности, включая сокращение гладкой мускулатуры, оседание тромбоцитов, участие в болевом и воспалительном процессах.
Впервые простагландины были выделены в 1930 г. из предстательной железы человека. Однако основы механизмов действия простагландинов еще не изучены. Они изменяют активность клеток, в которых они синтезированы. Характер действия простагландинов может варьировать в зависимости от типа клеток и этим они отличаются от обычных гормонов. Установлено, что они усиливают течение воспалительных процессов, регулируют приток крови к определенному органу, контролируют транспорт ионов сквозь мембраны, модулируют синаптическую передачу, вызывают сон (L. Stryer, 1995). В крови животного концентрация ПГ составляет около 1–2 нг/мл.
Образование простагландинов и тромбоксанов связано с действием различных специфических ферментов, присутствие которых варьирует в зависимости от типа клеток и ткани. Так, в почках и селезенке в основном синтезируются ПГ-Е2 и ПГ-F2, тогда как кровеносные сосуды в основном продуцируют ПГ-I2. В сердечной мышце в равной мере идет синтез ПГ-Е2, ПГ-F2, ПГ-I2.
OH
COOH
CH3
HO OH
Простагландин F2 α
Часто воспалительные реакции вовлекают суставы животных (ревматоидный артрит); при этом для лечения используют кортикостероиды, угнетающие синтез простагландинов, что приводит к снижению степени воспаления. Определенные простагландины, которые продуцируются в больших количествах в матке для сокращения гладкой мускулатуры, широко используются как фармакологические средства для прерывания беременности. Синтетические простагландины оказались очень эффективными для угнетения кислой секреции желудка у пациентов с язвами желудка. В практической ветеринарии сегодня используются препараты, основанные на простагландине F2α, применяющиеся в гинекологической практике – для родовспоможения, при задержании последа, а также для подавления персистентного желтого тела.
Термин тромбоксаны происходит от факта, что эти соединения обладают тромбоформирующим потенциалом. Микросомальный фермент тромбоксан А синтетаза в легких и тромбоцитах катализирует конверсию ПГН2 в тромбоксан А2 (ТА2). Период полураспада ТА2 в водной среде составляет одну минуту, а затем он переходит в неактивный ТВ2.
COOH
O
O CH3
OH
Тромбоксан А2
Отдельные простагландины (ПГJ2) угнетают осаждение тромбоцитов, тогда как ПГЕ2 и ТА2 способствуют процессу образования тромба. ТА2 продуцируется тромбоцитами особенно в период их контактов с чужеродными агентами. Следует указать, что развитие сердечных приступов и инсультов обусловлено аномальным образованием тромбов.
138
