introducción
Las prostaglandinas son moléculas de origen natural que normalmente produce el cuerpo.
En detalle, estos son derivados de ácidos grasos poliinsaturados que se sintetizan en muchos tejidos del cuerpo y cubren diferentes funciones dentro de los mismos.
Aunque están implicados en muchos procesos fisiológicos, lo más probable es que el papel más conocido de las prostaglandinas sea su papel en los procesos inflamatorios .
La intuición de la existencia de prostaglandinas se remonta a la década de 1930 tras los estudios realizados en el fluido seminal humano. Sin embargo, la descripción de la primera prostaglandina ocurrió mucho tiempo después, a principios de los años sesenta. A partir de ese momento, la investigación en esta área se intensificó, se descubrieron muchas otras prostaglandinas y se definieron los roles dentro del organismo.
Además, algunas prostaglandinas se han creado análogos y derivados que se utilizan en el campo terapéutico para el tratamiento de diferentes afecciones (por ejemplo, inducción del parto, tratamiento de la disfunción eréctil, etc.).
Lo que soy
¿Qué son las prostaglandinas?
Las prostaglandinas son moléculas producidas naturalmente por el cuerpo involucradas en muchos procesos fisiológicos y no inflamatorios. En detalle, estos son productos derivados de ácidos grasos poliinsaturados y que pertenecen al grupo de eicosanoides (junto con lipoxinas, tromboxanos y leucotrienos).
Las prostaglandinas son producidas por diferentes células y cada una de ellas puede producir prostaglandinas de diferentes variedades y cantidades.
nomenclatura
Descripción general de la nomenclatura y la estructura química general de las prostaglandinas
Hay muchos tipos de prostaglandinas producidas por el organismo actualmente conocido. Se indican con la abreviatura " PG " (ProstaGlandine) seguida de una letra mayúscula de la A a la I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH y PGI.
¿Sabías que ...
- Las prostaglandinas I, por lo tanto, la IGP son más conocidas como " prostaciclinas ". A menudo son considerados como un grupo de eicosanoides por derecho propio.
- Las prostaglandinas de las series G y H ( PGG y PGH ), por otro lado, se consideran intermedias en la síntesis de las otras prostaglandinas . Además, dependiendo de la enzima que actúe sobre ellos, la PGH puede dar lugar, así como a las otras prostaglandinas A, B, C, D, E y F, a la prostagiclina (IGP) y a los tromboxanos (TX).
La estructura química general de las prostaglandinas naturales se muestra en la siguiente figura; Como puede verse, se caracteriza por la presencia de un anillo de ciclopentano ; mientras que al carbono 15 (C-15) un grupo hidroxilo está generalmente unido.
Las diferentes series (A, B, C, D, E, F, G, H y I) de prostaglandinas difieren entre sí por el tipo y la estereoquímica de los sustituyentes presentes en las posiciones 9 y 11 . Por ejemplo: las prostaglandinas de la serie E (PGE) tienen un grupo carbonilo en la posición 9 y un grupo hidroxilo unido al carbono 11; las prostaglandinas de la serie F tienen grupos hidroxilo unidos a los carbonos tanto en la posición 9 como en la posición 11; las prostaglandinas de la serie D, por otro lado, tienen un grupo hidroxilo unido al carbono 9 y un grupo carbonilo en la posición 11; etcétera
Las prostaglandinas de las series G y H ( PGG y PGH ), en cambio, que recordamos que son intermedias para la síntesis de las otras prostaglandinas, son ciclo-endoperoxidos .
Estructura química de las prostaglandinas y dobles enlaces.
En las prostaglandinas naturales, el doble enlace entre el carbono 13 (C-13) y el carbono 14 (C-14) siempre está presente . Sin embargo, dependiendo del ácido graso poliinsaturado del que se derivan las PC, es posible que haya más enlaces dobles. Más precisamente:
- Las prostaglandinas que tienen un doble enlace (presente entre C-13 y C-14) derivan del ácido 8, 11, 14-eicosatrienoico .
- Las prostaglandinas que tienen dos dobles enlaces (uno de C-13 y C-14 y uno de C-5 y C-6) se derivan del ácido araquidónico (o ácido 5, 8, 11, 14-eicosatetraenoico).
- Las prostaglandinas que tienen tres dobles enlaces (uno de C-13 y C-14, uno de C-5 y C-6 y uno de C-17 y C-18) derivan del ácido 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Los dobles enlaces presentes en la prostaglandina se indican con un número colocado al lado de la letra que representa la serie; por ejemplo: PGE1 indica una prostaglandina de la serie E con un doble enlace; PGE2 indica una prostaglandina de la serie E con dos dobles enlaces; PGE3 indica una prostaglandina de la serie E con tres dobles enlaces.
Isomería cis y trans
Concluimos el resumen de la nomenclatura de prostaglandinas, recordando que la presencia de una letra griega junto al número de enlaces presentes en la estructura de prostaglandinas indica la posición de cualquier grupo hidroxilo vinculado a C-9 (carbono 9) con respecto a cualquier grupo hidroxilo unido. en C-11 (carbono 11).
Más detalladamente, el grupo hidroxilo unido a C-9 puede estar en la posición cis, en este caso, se indicará con la letra griega α o en la posición trans, en este caso se indicará en la letra griega β con respecto al grupo hidroxilo unido. en el C-11.
Por ejemplo: PGF2α indica la prostaglandina que pertenece a la serie F con dos enlaces dobles (por lo tanto derivados del ácido araquidónico) que tiene el grupo hidroxilo unido al carbono 9 en una posición cis con respecto al grupo hidroxilo unido al carbono 11.
resumen
¿Cómo se producen las prostaglandinas?
Las prostaglandinas se sintetizan a partir de ácidos grasos poliinsaturados enumerados en el párrafo anterior. Como se mencionó, dependiendo del ácido graso a partir del cual se inició la síntesis, las prostaglandinas resultantes pueden tener uno, dos o tres dobles enlaces dentro de su estructura química.
En el hombre, las prostaglandinas derivadas del ácido araquidónico (por lo tanto, las prostaglandinas que tienen dos vigas dobles dentro de su estructura) desempeñan un papel biológico preponderante.
Por este motivo, consideraremos el proceso de síntesis de prostaglandinas a partir del ácido araquidónico que, por simplicidad, se resumirá en los siguientes puntos principales:
- El ácido araquidónico se encuentra dentro de las membranas fosfolipídicas en forma esterificada. Por acción de la fosfolipasa A2 a partir de la forma esterificada, se obtiene ácido araquidónico.
- El ácido araquidónico así liberado puede tomar diferentes rutas sintéticas:
- La ruta de la ciclooxigenasa (o ruta cíclica) que conduce a la síntesis de prostaglandinas y tromboxanos;
- La vía de la lipoxigenasa (o vía lineal) que conduce a la síntesis de leucotrienos.
- Por la acción de la enzima ciclooxigenasa (COX), del ácido araquidónico obtenemos la PGG2 endógena cíclica (prostaglandina G2) y, posteriormente, con la acción de la peroxidasa, el endometóxido cíclico PGH2 (prostaglandina H2).
- De PGH2 es posible obtener:
- La prostaglandina E2 (PGE2) por acción de la PGE isomerasa.
- Prostaglandina F2α (PGF2α) para la prostaglandina-F sintasa.
- Prostaglandina D2 (PGD2) por acción de otra isomerasa.
- Prostaglandina I2 (PGI2), más conocida como prostaciclina, por la prostaciclina sintasa.
- El tromboxano A2 (TXA2) para la acción de la tromboxano sintasa.
Profundización: enzima ciclooxigenasa
Hay tres isoformas diferentes de la enzima ciclooxigenasa: COX-1, COX-2 y COX-3. Dejando a un lado la COX-3, cuyas funciones dentro del organismo parecen no haberse comprendido aún; COX-1 es la isoforma constituida normalmente expresada en células e involucrada en la homeostasis celular, por lo tanto involucrada en procesos fisiológicos; por el contrario, la COX-2 es una isoforma inducible que se activa en presencia de daño tisular y conduce a la síntesis de prostaglandinas proinflamatorias .
funciones
¿Qué funciones hacen las prostaglandinas?
Las prostaglandinas están involucradas en la realización de diferentes funciones fisiológicas, ya que están implicadas en procesos patológicos (inflamación).
Bajo condiciones fisiológicas, por lo tanto, en ausencia de estados inflamatorios, las prostaglandinas realizan muchas funciones importantes para el organismo:
- Están involucrados en la regulación de la vasodilatación (PGE2 y PGI2) y la vasoconstricción (PGF2α);
- Están involucrados en la regulación de la agregación plaquetaria (la PGI2 lo inhibe);
- Regulan la broncodilatación (PGE2) y la broncoconstricción (PGF2α);
- Ejercen una acción citoprotectora contra la mucosa gastrointestinal;
- Están implicados en el mantenimiento de la función renal ;
- En las mujeres, estimulan la contracción uterina (PGE2 y PGF2α) y actúan sobre el cuerpo lúteo que regula la producción de progesterona (PGE2 aumenta la producción, la PGF2α la inhibe).
Como se puede observar, las prostaglandinas realizan diferentes actividades, a veces opuestas entre sí, pero que permiten mantener la homeostasis dentro del organismo.
Papel de las prostaglandinas en la inflamación
Las prostaglandinas no solo están involucradas en las funciones homeostáticas del organismo, sino que también entran en juego durante los procesos inflamatorios. De hecho, en tales situaciones, las prostaglandinas proinflamatorias derivadas de la acción de la COX-2 sobre el ácido araquidónico:
- Inducen vasodilatación al aumentar la permeabilidad de los vasos;
- Promover la aparición de edemas ;
- El umbral del dolor disminuye a través de la sensibilización de los nociceptores (receptores del dolor) a los mediadores de la inflamación (las prostaglandinas, de hecho, no son las únicas moléculas que participan en la llamada respuesta inflamatoria);
- Promover el aumento de la temperatura corporal (este aumento, sin embargo, también está regulado por otros factores que no son prostaglandinas).
Acción de los fármacos antiinflamatorios no esteroideos.
Sin duda, el papel de las prostaglandinas en la inflamación es de gran importancia. Por lo tanto, no es sorprendente que los fármacos principales y más comunes utilizados para contrarrestar los procesos inflamatorios, es decir, los AINE, los antiinflamatorios no esteroideos, interfieran precisamente con la síntesis de estos eicosanoides.
En detalle, estos fármacos inhiben la actividad de la enzima ciclooxigenasa : los AINE no selectivos son capaces de inhibir las isoformas COX-1 y COX-2; mientras que los AINE selectivos, mejor conocidos como "oxicam" (por ejemplo, piroxicam), inhiben selectivamente la isoforma inducible por COX-2. Gracias a esta selectividad, los oxicams deben reducir los efectos secundarios de los AINE no selectivos debido a la inhibición de la isoforma constitutiva COX-1.
Aplicaciones terapeuticas
Aplicaciones terapéuticas de las prostaglandinas.
Las prostaglandinas naturales, así como sus análogos y derivados sintéticos, encuentran diferentes aplicaciones también en el campo terapéutico . De hecho, al conocer el papel que desempeñan las diferentes prostaglandinas dentro del cuerpo, fue posible hacer medicamentos basados en prostaglandinas naturales o sus análogos útiles para el tratamiento de diferentes afecciones o enfermedades. A continuación se presentan algunos ejemplos.
misoprostol
El misoprostol es un análogo sintético de la prostaglandina E1. Es un ingrediente activo que forma parte de la composición de los medicamentos utilizados para:
- Ejercite una acción citoprotectora en la mucosa gastrointestinal para tratar o prevenir las lesiones causadas por el uso de medicamentos antiinflamatorios no esteroideos.
- Inducción del parto a partir de la semana 36 de gestación en mujeres con un cuello uterino desfavorable en el que se indica la inducción del parto.
- Aborto terapéutico y aborto farmacológico.
sulprostón
Sulprostone es un análogo sintético de la prostaglandina E2 que se usa para:
- Inducción del parto en caso de muerte fetal intrauterina;
- Inducir el aborto en presencia de indicaciones maternas o fetales;
- Tratar el sangrado posparto debido a la falta de tono muscular del útero.
gemeprost
Gemeprost es un análogo sintético de la prostaglandina E1 que se incluye en la composición de los medicamentos indicados para:
- Inducción del parto en caso de muerte fetal intrauterina;
- Inducir el aborto con drogas o el aborto terapéutico, cuando sea posible e indicado.
dinoprostona
La dinoprostona es la prostaglandina natural E2. Representa el ingrediente activo de los medicamentos utilizados para:
- Inducir el parto antes del final del embarazo cuando existen condiciones para las cuales es aconsejable anticipar el nacimiento del niño;
- Inducción del parto en embarazos más allá del término;
- Inducción del parto en caso de muerte fetal endouterina.
alprostadil
Alprostadil es un análogo sintético de la prostaglandina E1 que se usa:
- En adultos para contrarrestar la disfunción eréctil.
- En bebés con defectos cardíacos congénitos, mantener abierto el conducto arterial hasta que reciban el tratamiento quirúrgico necesario para resolver los defectos mencionados anteriormente.
Latanoprost y Travoprost
Latanoprost y travoprost son análogos de la prostaglandina F2α que se incluyen en la composición de los medicamentos utilizados para reducir la presión intraocular elevada en pacientes con glaucoma de ángulo abierto y en pacientes con hipertensión ocular (también en niños).
Nota
Naturalmente, los medicamentos basados en prostaglandinas naturales, sus derivados o análogos sintéticos solo se pueden usar si están recetados por el médico y solo bajo un control estricto por parte de este proveedor de atención médica.
