Mereka adalah autacoids lipid yang berasal dari asam arakidonat. Keduanya mempertahankan fungsi homeostatik dan memediasi mekanisme patogen, termasuk respon inflamasi.
Prostaglandin (PG) E2 (PGE2) adalah asam lemak tak jenuh alami yang terlibat dalam berbagai proses fisiologis dan patofisiologis yang melibatkan fungsi organ.
Tidak seperti kebanyakan hormon, prostaglandin tidak disekresikan dari kelenjar untuk diangkut dalam aliran darah dan bekerja di area tertentu di seluruh tubuh.
Sebaliknya, mereka dibuat oleh reaksi kimia di mana mereka dibutuhkan dan dapat dilakukan di hampir setiap organ dalam tubuh.
Mereka dihasilkan dari arakidonat oleh aksi isoenzim siklooksigenase (COX) dan biosintesisnya diblokir oleh obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID), termasuk yang selektif untuk penghambatan COX-2.
Prostaglandin adalah bagian dari cara tubuh mengobati cedera dan penyakit.
Terlepas dari kemanjuran klinis obat antiinflamasi nonsteroid, prostaglandin dapat berfungsi baik dalam mempromosikan dan menyelesaikan peradangan.
Biologi prostaglandin memiliki relevansi klinis potensial untuk aterosklerosis, respons terhadap cedera vaskular, dan aneurisma aorta.
Salah satu aksi yang paling mencolok dari prostaglandin seri E dan A adalah kemampuannya untuk melebarkan pembuluh darah perifer dan oleh karena itu menurunkan tekanan darah.
Efek vasodilator dari prostaglandin ini dapat dimediasi oleh perubahan kadar hormon dalam darah yang berperedaran atau oleh perubahan konsentrasi prostaglandin di dinding pembuluh darah.
Prostaglandin juga terlibat dalam regulasi sistem renin-angiotensin-aldosteron. Selanjutnya, efek langsung prostaglandin pada modulasi aliran darah ginjal dan reabsorpsi natrium tubulus ginjal telah disarankan.
Efek prostaglandin untuk menghambat aksi vasopresin untuk meningkatkan permeabilitas air di saluran pengumpul mamalia juga telah diusulkan.
Nama alternatif: Prostaglandin D2; prostaglandin E2; prostaglandin F2; prostaglandin I2 (yang juga dikenal sebagai prostasiklin); lipid terkait erat yang disebut tromboksan.
Pengaruh hormon paratiroid pada reabsorpsi fosfat dengan adanya acetazolamide.
Hipotesis bahwa hormon paratiroid dan inhibitor karbonat anhidrase memiliki mekanisme atau tempat kerja yang sama pada reabsorpsi fosfat oleh tubulus ginjal diuji dengan pemberian hormon paratiroid tanpa adanya dan adanya asetazolamid pada anjing yang ditiroidektomi tiroid.
Metodologi mikroanalisis mikropunktur dan probe reperedaran digunakan. Dengan tidak adanya acetazolamide, hormon paratiroid meningkatkan suplai fosfat fraksional (dan volume) tubulus proksimal dari 28 ± 2 menjadi 38 ± 3%, P <0,025, dan peningkatan ekskresi fosfat fraksional dari 3,8 ± 1,2 menjadi 19,9 ± 3,7%, P <0,005 (delapan anjing).
Dengan adanya asetazolamid, hormon paratiroid meningkatkan suplai fosfat fraksional (tetapi bukan volume) dari tubulus proksimal dari 50 ± 4 menjadi 58 ± 5%, P <0,025, dan meningkatkan ekskresi fosfat fraksional dari 8,7 ± 2,2 menjadi 31,0 ± 4,3%, P <0,001 (12 anjing).
Oleh karena itu, efek hormon paratiroid bersifat aditif terhadap efek penghambatan maksimal karbonat anhidrase, menunjukkan bahwa hormon paratiroid dan inhibitor karbonat anhidrase memiliki mekanisme kerja yang berbeda pada reabsorpsi fosfat oleh tubulus ginjal.
Selanjutnya, reabsorpsi fosfat di luar titik mikropunktur di tubulus proksimal akhir jauh lebih jelas dihambat oleh hormon paratiroid daripada oleh asetazolamid.
Fungsi Prostaglandin
Prostaglandin adalah senyawa alami yang mudah dipisahkan dari zat aktif biologis lainnya karena sifat lipid asamnya.
Prostaglandin diketahui mengatur sistem reproduksi wanita, dan terlibat dalam mengontrol ovulasi, siklus menstruasi, dan menginduksi persalinan.
Mereka dibagi menjadi 4 seri, seri A, B, E dan Falpha, yang berbeda dalam struktur karakteristik cincin beranggota 5. Prostaglandin berperan dalam fungsi reproduksi berikut:
Pembuahan.
Luteolisis.
Haid.
Kelahiran.
Faktanya, bentuk produksi prostaglandin, prostaglandin E2 dan F2, dapat digunakan untuk menginduksi (memulai) persalinan.
Prostaglandin A juga telah diusulkan menjadi hormon natriuretik, hormon peredaran yang mengontrol reabsorpsi natrium oleh ginjal.
Eksperimen Lee dan Ferguson di mana prostaglandin menghambat penyerapan hipertensi arteri pulmonal oleh korteks korteks ginjal kelinci secara in vitro mendukung pandangan ini.
Prostaglandin juga terlibat dalam:
Perpindahan cairan di usus.
Sebagai agen penyebab diare yang menyertai karsinoma tiroid meduler atau tumor neural crest.
Dalam mengurangi tekanan darah pada manusia dengan hipertensi esensial.
Dalam metabolisme asam lemak termasuk lipolisis.
Sebagai mediator dari respon inflamasi.
Penyelidikan lebih lanjut ke dalam prostaglandin akan menetapkan validitas fungsi fisiologis atau patologis yang diusulkan dari prostaglandin.
Prostaglandin memainkan peran kunci dalam menghasilkan respon inflamasi. Biosintesis mereka meningkat secara signifikan pada jaringan yang meradang dan mereka berkontribusi pada perkembangan tanda-tanda utama peradangan akut.
Sementara sifat pro-inflamasi dari masing-masing prostaglandin selama respon inflamasi akut sudah mapan, peran mereka dalam resolusi peradangan lebih kontroversial.
Dalam ulasan ini, kita akan membahas biosintesis dan respons terhadap prostaglandin dan farmakologi penyumbatannya untuk mengatur respons inflamasi, dengan perhatian khusus pada penyakit kardiovaskular.
Efek berlawanan yang dimiliki tromboksan dan prostasiklin pada lebar pembuluh darah dapat mengontrol jumlah aliran darah dan mengatur respons terhadap cedera dan peradangan.
Prostaglandin juga terlibat dalam mengatur kontraksi dan relaksasi otot-otot usus dan saluran udara.
Biosintesis prostaglandin
Prostaglandin dan tromboksan A2 (TXA2), secara kolektif disebut prostanoid, terbentuk ketika asam arakidonat (AA), asam lemak tak jenuh 20-karbon, dilepaskan dari membran plasma oleh fosfolipase (PLA) dan dimetabolisme oleh aksi berurutan prostaglandin G / sintase H, atau siklooksigenase (COX), dan sintase masing-masing.
Ada empat prostaglandin bioaktif utama yang dihasilkan in vivo: prostaglandin (PG) E2 (PGE2), prostasiklin (PGI2), prostaglandin D2 (PGD2), dan prostaglandin F2α (PGF2α).
Mereka diproduksi di mana-mana, umumnya setiap jenis sel menghasilkan satu atau dua produk dominan, dan mereka bertindak sebagai mediator lipid autakrin dan parakrin untuk mempertahankan homeostasis lokal dalam tubuh.
Selama respon inflamasi, baik tingkat dan profil produksi prostaglandin berubah secara dramatis. Produksi prostaglandin umumnya sangat rendah pada jaringan yang tidak mengalami inflamasi, tetapi meningkat segera pada inflamasi akut sebelum rekrutmen leukosit dan infiltrasi sel imun.
Produksi prostaglandin tergantung pada aktivitas prostaglandin G / H sintase, bahasa sehari-hari dikenal sebagai COX, enzim bifungsional yang mengandung aktivitas siklooksigenase dan peroksidase dan yang ada sebagai isoform berbeda yang disebut COX-1 dan COX-2.
COX-1, secara konstitutif diekspresikan di sebagian besar sel, adalah sumber utama prostanoid yang melayani fungsi pemeliharaan seperti sitoproteksi epitel lambung dan homeostasis.
COX-2, yang diinduksi oleh rangsangan inflamasi, hormon, dan faktor pertumbuhan, merupakan sumber terpenting pembentukan prostanoid pada peradangan dan penyakit proliferatif, seperti kanker.
Namun, kedua enzim berkontribusi pada pembentukan prostanoid yang mengatur sendiri dan homeostatis, dan keduanya dapat berkontribusi pada pelepasan prostanoid selama peradangan.
PGH2 diproduksi oleh kedua isoform COX dan merupakan substrat umum untuk sejumlah enzim isomerase dan sintase spesifik yang menghasilkan PGE2, PGI2, PGD2, PGF2α, dan TXA2.
COX-1 berpasangan secara istimewa, tetapi tidak secara eksklusif, dengan tromboksan sintase (TXS), prostaglandin F sintase, dan isozim sitosolik (c) prostaglandin E sintase (PGES).
COX-2 lebih menyukai prostaglandin I sintase (PGIS) dan isozim mikrosomal (m) dari PGES, yang sering diproduksi bersama dengan COX-2 oleh sitokin dan promotor tumor.
Profil produksi prostanoid ditentukan oleh ekspresi diferensial dari enzim-enzim ini di dalam sel yang ada di tempat peradangan. Misalnya, sel mast secara dominan menghasilkan PGD2 sementara makrofag menghasilkan PGE2 dan TXA2.
Selanjutnya, perubahan profil sintesis prostanoid dapat terjadi setelah aktivasi sel. Saat makrofag istirahat menghasilkan TXA2 melebihi PGE2, rasio ini berubah untuk mendukung produksi PGE2 setelah aktivasi lipopolisakarida bakteri (LPS).
Bagaimana prostaglandin dikendalikan?
Reaksi kimia yang menghasilkan prostaglandin melibatkan beberapa langkah; langkah pertama dilakukan oleh enzim yang disebut siklooksigenase. Ada dua jenis utama enzim ini: siklooksigenase-1 dan siklooksigenase-2.
Ketika tubuh berfungsi normal, tingkat basal prostaglandin diproduksi oleh aksi siklooksigenase-1. Ketika tubuh terluka (atau peradangan terjadi di area tubuh mana pun), siklooksigenase-2 menjadi aktif dan menghasilkan prostaglandin tambahan, yang membantu tubuh merespons cedera.
Prostaglandin melakukan aksinya dengan bekerja pada reseptor spesifik; Setidaknya delapan reseptor prostaglandin yang berbeda telah ditemukan.
Kehadiran reseptor ini di berbagai organ di seluruh tubuh memungkinkan tindakan yang berbeda dari masing-masing prostaglandin terjadi, tergantung pada reseptor mana mereka berinteraksi.
Prostaglandin sangat berumur pendek dan cepat dipecah oleh tubuh. Mereka hanya melakukan tindakan mereka di sekitar tempat terjadinya; Ini membantu mengatur dan membatasi tindakan Anda.
Bagaimana jika saya memiliki terlalu banyak prostaglandin?
Prostaglandin tingkat tinggi diproduksi sebagai respons terhadap cedera atau infeksi dan menyebabkan peradangan, yang dikaitkan dengan gejala kemerahan, bengkak, nyeri, dan demam. Ini adalah bagian penting dari proses penyembuhan normal tubuh.
Namun, respons alami ini terkadang dapat menyebabkan produksi prostaglandin yang berlebihan dan kronis, yang dapat menyebabkan berbagai penyakit dengan menyebabkan peradangan yang tidak diinginkan.
Ini berarti bahwa obat-obatan, yang secara khusus memblokir siklooksigenase-2, dapat digunakan untuk mengobati kondisi seperti radang sendi, perdarahan menstruasi yang berat dan kram menstruasi yang menyakitkan, dan jenis kanker tertentu, seperti kanker usus besar dan kanker payudara.
Penemuan baru sedang dibuat pada siklooksigenase yang menunjukkan bahwa siklooksigenase-2 tidak hanya bertanggung jawab untuk penyakit tetapi memiliki fungsi lain.
Obat anti-inflamasi, seperti aspirin dan ibuprofen, bekerja dengan menghalangi aksi enzim siklooksigenase dan dengan demikian mengurangi kadar prostaglandin.
Beginilah cara kerja obat ini untuk meringankan gejala peradangan. Aspirin juga menghambat produksi tromboksan dan oleh karena itu dapat digunakan untuk mencegah pembekuan darah yang tidak diinginkan pada pasien penyakit jantung.
Bagaimana jika saya memiliki terlalu sedikit prostaglandin?
Prostaglandin yang diproduksi dapat digunakan untuk meningkatkan kadar prostaglandin dalam tubuh dalam keadaan tertentu. Misalnya, pemberian prostaglandin dapat menginduksi persalinan pada akhir kehamilan atau aborsi dalam kasus kehamilan yang tidak diinginkan.
Mereka juga dapat digunakan untuk mengobati sakit maag, glaukoma, dan penyakit jantung bawaan, penyakit jantung bawaan pada bayi baru lahir.
Kemajuan lebih lanjut dalam memahami bagaimana prostaglandin bekerja dapat mengarah pada perawatan yang lebih baru untuk sejumlah kondisi.