Продолжаю серию постов о веществах, участвующих в иммунных реакциях. Предыдущий пост рассказывает об одном из самых активных воспалительных цитокинов - факторе некроза опухоли. Сегодня речь пойдет не о цитокинах. Из этого поста вы узнаете, что такое простагландины, при чем здесь простата и как работает аспирин.
Эйкозаноиды
Таким экзотическим названием называются вещества липидной (жировой) природы, образующиеся из арахидоновой кислоты (АК). Эта кислота относится к омега-6-ненасыщенным жирным кислотам и содержится, в основном, в животных продуктах и растительных маслах. В организме человека АК недостаточно, поэтому она синтезируется из другой незаменимой омега-6-жирной кислоты - линолевой. Ну, и на крайний случай, организм может производить эйкозаноиды из омега-3-жирных кислот.
Арахидоновая кислота порождает различные биологически активные вещества. Одним из них является, например, анандамид - внутренний аналог марихуаны (эндогенный каннабиноидный медиатор). Но речь сегодня не о нем.
С точки зрения иммунитета важны два другие производные арахидоновой кислоты (АК): простагландины и лейкотриены. И еще минутка биохимического занудства. Для того, чтобы из АК получились перечисленные вещества, нужны два фермента: циклооксигеназа и липоксигеназа. Чуть позже нам эта информация понадобится. На картинке ниже представлена схематическая иллюстрация.
Простагландины
Всё началось с того, что в начале 30-х годов минувшего столетия ученые-гинекологи обнаружили интересный эффект. Они зафиксировали, что матка сокращается при воздействии на неё человеческой семенной жидкостью. А в 1935 году двое ученых, Гольдблат (M. W. Goldblatt) и фон Эйлер, независимо друг от друга выделили из семенной жидкости вещество, которое снижало кровяное давление у кроликов. Фон Эйлер был уверен, что обнаруженное вещество синтезируется в простате, поэтому назвал молекулу простагландин (от англ. prostate gland). Так началась история изучения простагландинов. Позже шведский физиолог Ульф фон Эйлер откроет норадреналин и получит нобелевскую премию, а работу над простагландинами передаст ученику.
На данный момент известно более 30 типов простагландинов. Для их классификации используют буквы от A до J, а каждый тип ещё и содержит цифру. Например, PgE2 (простагландин “и” два), PgI2, PgD1 и так далее.
Но кроме простагландинов существуют и другие похожие вещества. Некоторые простагландины настолько важны, что их выделяют в отдельный класс. Все эти вещества вместе называют простаноидами.
Классификация и основные эффекты простаноидов. Простациклин и тромбоксан регулируют образование тромбов и сосудистый тонус.
В норме простагландины выделяются в небольших количествах и оказывают разные биологические эффекты. Например, PgE2 и PgI2 в желудке играют защитную роль (снижают кислотность, повышают образование слизи и активируют процессы регенерации), что используется в фармакологии для лечения язвенной болезни желудка. А в матке PgE2 стимулирует сокращение мышечного слоя, поэтому синтетические аналоги простагландинов используются для стимуляции родовой деятельности и для медикаментозных абортов.
Это все хорошо, но какое отношение имеет к иммунитету? Как я писал в начале поста, простаноиды образуются из арахидоновой кислоты под действием фермента циклооксигеназы. Но здесь тоже не всё так просто. Сама циклооксигеназа (ЦОГ) может быть двух типов: ЦОГ-1 и ЦОГ-2 (дискутируется существование ЦОГ-3).
Первый тип образуется в норме для обеспечения разных физиологических эффектов. А вот второй значительно повышается при воспалении (хотя в некоторых тканях он присутствует и в норме). Знакомые вам воспалительные интерлейкины ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО заставляют клетки синтезировать ЦОГ-2.
Получаем такую схему. В организм пришел злой микроб. Оказавшиеся поблизости иммунные клетки (например, макрофаги) обнаружили микроб с помощью рецепторов узнавания чужого. Как только макрофаг заподозрил неладное, он кричит: “Внимание! Вторжение!”. Кричит он, конечно же, с помощью цитокинов. Первыми выделяются воспалительные интерлейкины, которые среди прочих эффектов повышают синтез циклооксигеназы-2. ЦОГ-2 вызывает местное повышение простагландинов. В очаге воспаления простагландины вызывают расширение сосудов. Расширение сосудов приводит к тому, что к органу увеличивается приток крови. Иммунные клетки и плазма начинают усиленно проходить сквозь расширенные сосуды к месту воспаления. Кроме этого, в очаге боевых действий накапливаются гистамин, серотонин и брадикинин. Эти вещества вызывают боль, воздействуя на ноцицепторы (рецепторы боли). А простагландины влияют на те же рецепторы, увеличивая их восприимчивость к боли (снижают болевой порог). Попадая в кровь и достигая гипоталамуса, простагландины вызывают повышение температуры тела.
Аспирин и Ко
В 1945 году Ульф фон Эйлер, придумавший название “простагландин”, передает наработки по этим веществам своему ученику Суне Бергстрёму. Суне вместе с коллегой Бенгтом Самуэльсоном активно изучают простагландины. Позже к исследованиям Бергстрёма и Самуэльсона присоединяется британский фармаколог Джон Вейн. Его разработки помогают выделить ряд биологических веществ, а в 1971 году он экспериментальным путем подтверждает гипотезу, что аспирин угнетает образование простагландинов.
Аспирин (ацетилсалициловая кислота) использовали в качестве противовоспалительного средства с 1900 года. Само название “аспирин” появилось в 1899 году, когда его зарегистрировала немецкая фирма Байер. Это та самая фирма, которая подарила миру героин, антибиотик ципрофлоксацин, фенобарбитал и многие другие вещества.
Однако до 1970 года ученые не понимали механизм действия ацетилсалициловой кислоты. Именно Джон Вейн доказал практически, что аспирин и подобные вещества угнетают синтез простагландинов. За свою работу ученые Джон Вейн, Суне Бергстрём и Бенгт Самуэльсон в 1982 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «За открытия, касающиеся простагландинов и сходных биологически активных веществ».
Аспирин нарушает синтез простагландинов путем угнетения фермента циклооксигеназы (ЦОГ). Без этого фермента арахидоновая кислота не может превратиться в простаноиды. Нет простаноидов - нет эффектов воспаления. Лекарства, которые снимают воспаление и не являются стероидами (гормонами), назвали нестероидными противовоспалительными средствами, НПВС.
Как у любого лекарства (кроме гомеопатии - ведь там нет лекарства), у НПВС имеется ряд побочных эффектов. При приеме НПВС нормальные, физиологические эффекты простагландинов подавляются.
Дабы избавиться от таких побочных эффектов, ученые придумали таблетки, которые подавляют синтез ЦОГ-2, а на ЦОГ-1 практически не влияют. Так появились, например, аркоксия, -коксибы (целекоксиб) и прочие селективные нестероидные противовоспалительные средства. У них меньше побочных эффектов, но зачастую и противовоспалительная активность тоже меньше.
Ух, кажется, можно выдохнуть. Как всегда получилось больше, чем планировал (это я ещё сократил). Изначально в этом посте хотел написать и о лейкотриенах, но пост и так вышел объемным. Поэтому следующий пост - о лейкотриенах. Всем добра, следите за своим питанием, и пусть ваши простагландины всегда будут в норме!