Las diferencias estructurales entre las prostaglandinas explican sus diferentes actividades biológicas. Una determinada prostaglandina puede tener efectos diferentes e incluso opuestos en diferentes tejidos en algunos casos. La capacidad de la misma prostaglandina para estimular una reacción en un tejido e inhibir la misma reacción en otro tejido está determinada por el tipo de receptor al que se une la prostaglandina. Actúan como factores autocrinos o paracrinos con sus células diana presentes en las inmediaciones del lugar de su secreción . Las prostaglandinas se diferencian de las hormonas endocrinas en que no se producen en un sitio específico sino en muchos lugares del cuerpo humano.
Las prostaglandinas son potentes vasodilatadores de acción local e inhiben la agregación de plaquetas sanguíneas . A través de su papel en la vasodilatación, las prostaglandinas también participan en la inflamación . Se sintetizan en las paredes de los vasos sanguíneos y cumplen la función fisiológica de prevenir la formación de coágulos innecesarios, así como de regular la contracción del tejido muscular liso . [3] Por el contrario, los tromboxanos (producidos por las células plaquetarias) son vasoconstrictores y facilitan la agregación plaquetaria. Su nombre proviene de su papel en la formación de coágulos ( trombosis ).
Las prostaglandinas específicas se nombran con una letra que indica el tipo de estructura de anillo, seguida de un número que indica el número de dobles enlaces en la estructura del hidrocarburo . Por ejemplo, la prostaglandina E 1 tiene la abreviatura PGE 1 y la prostaglandina I 2 tiene la abreviatura PGI 2 .
Historia y nombre
Los estudios sistemáticos de las prostaglandinas comenzaron en 1930, cuando Kurzrock y Lieb descubrieron que el líquido seminal humano provocaba estimulación o relajación de franjas de útero humano aislado. Observaron el curioso hallazgo de que los úteros de pacientes que habían tenido embarazos exitosos respondían al líquido con relajación, mientras que los úteros de mujeres estériles respondían con contracción al agregar este líquido seminal. [4] El nombre prostaglandina deriva de la glándula prostática , elegida cuando la prostaglandina fue aislada por primera vez del líquido seminal en 1935 por el fisiólogo sueco Ulf von Euler , [5] e independientemente por el fisiólogo irlandés-inglés Maurice Walter Goldblatt (1895-1967). . [6] [7] [8] Se creía que las prostaglandinas eran parte de las secreciones prostáticas y, finalmente, se descubrió que eran producidas por las vesículas seminales . Posteriormente se demostró que muchos otros tejidos secretan prostaglandinas y que desempeñan diversas funciones. Las primeras síntesis totales de prostaglandina F 2α y prostaglandina E 2 fueron reportadas por Elias James Corey en 1969, [9] un logro por el cual recibió el Premio Japón en 1989.
Originalmente se creía que las prostaglandinas abandonaban las células mediante difusión pasiva debido a su alta lipofilicidad. El descubrimiento del transportador de prostaglandinas (PGT, SLCO2A1), que media la captación celular de prostaglandinas, demostró que la difusión por sí sola no puede explicar la penetración de las prostaglandinas a través de la membrana celular. Ahora también se ha demostrado que la liberación de prostaglandinas está mediada por un transportador específico, concretamente la proteína 4 de resistencia a múltiples fármacos (MRP4, ABCC4), un miembro de la superfamilia de transportadores de casetes de unión a ATP . Aún no está claro si MRP4 es el único transportador que libera prostaglandinas de las células. [ cita necesaria ]
ciclooxigenasas
Las prostaglandinas se producen tras la oxigenación secuencial del ácido araquidónico, DGLA o EPA por ciclooxigenasas (COX-1 y COX-2) y prostaglandinas sintasas terminales. El dogma clásico es el siguiente:
La COX-1 es responsable de los niveles basales de prostaglandinas.
La COX-2 produce prostaglandinas mediante estimulación.
La prostaglandina E 2 (PGE 2 ), la prostaglandina más abundante [10] , se genera a partir de la acción de las prostaglandina E sintasas sobre la prostaglandina H 2 ( prostaglandina H2 , PGH 2 ). Se han identificado varias prostaglandina E sintasas. Hasta la fecha, la prostaglandina E sintasa-1 microsomal (llamada misoprostol ) emerge como una enzima clave en la formación de PGE 2 . [ cita necesaria ]
Otras prostaglandinas sintasas terminales
Se han identificado prostaglandinas sintasas terminales que son responsables de la formación de otras prostaglandinas. Por ejemplo, las prostaglandina D sintasas hematopoyéticas y lipocalina (hPGDS y lPGDS) son responsables de la formación de PGD 2 a partir de PGH 2 . De manera similar, la prostaciclina (PGI 2 ) sintasa (PGIS) convierte PGH 2 en PGI 2 . También se ha identificado una tromboxano sintasa ( TxAS ). La prostaglandina-F sintasa (PGFS) cataliza la formación de 9α,11β-PGF 2α,β de PGD 2 y PGF 2α de PGH 2 en presencia de NADPH. Esta enzima ha sido cristalizada recientemente en complejo con PGD 2 [11] y bimatoprost [12] (un análogo sintético de PGF 2α ).
Funciones
Actualmente se conocen diez receptores de prostaglandinas en varios tipos de células. "Las prostaglandinas ligan una subfamilia de siete receptores transmembrana de la superficie celular, los receptores acoplados a proteína G" . Estos receptores se denominan DP1-2, EP1-4, FP, IP1-2 y TP, y corresponden al receptor que liga la prostaglandina correspondiente (p. ej., los receptores DP1-2 se unen a PGD2 ).
La diversidad de receptores significa que las prostaglandinas actúan sobre una variedad de células y tienen una amplia variedad de efectos como:
En el tratamiento del glaucoma (como en la solución oftálmica de bimatoprost , un análogo sintético de la prostamida con actividad hipotensora ocular) (PGF 2α )
La síntesis original de las prostaglandinas F2α y E2 se muestra a continuación. Implica una reacción de Diels-Alder que establece la estereoquímica relativa de tres estereocentros contiguos en el núcleo de prostaglandina ciclopentano. [32]
Estimulantes de prostaglandinas
La exposición al frío y los DIU pueden aumentar la producción de prostaglandinas. [33]
Prostamidas , una clase químicamente relacionada de sustancias fisiológicamente activas
Notas
^ Las prostaglandinas se liberan durante la menstruación , debido a la destrucción de las células endometriales y la consiguiente liberación de su contenido. [14] [ necesita actualización ] La liberación de prostaglandinas y otros mediadores inflamatorios en el útero hace que el útero se contraiga. Se cree que estas sustancias son un factor importante en la dismenorrea primaria . [15] [16] [17]
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