Introductie
Biochemisch behoren prostaglandinen tot de eicosanoïden. Ze zijn een soort voorloper van arachidonzuur bestaande uit viervoudige onverzadigde vetzuren met 20 koolstofatomen. Hun bijzondere kenmerk is de bemiddeling van pijn, in de processen van ontstekingsreacties en de ontwikkeling van koorts.
Prostaglandinen bestaan uit verschillende subgroepen. De prostaglandine E2 (PGE 2) moet hier worden benadrukt, aangezien het een belangrijke fysiologische betekenis heeft als lokaal hormoon, dwz als weefselhormoon. De productielocatie of biosynthese van eicosanoïden, dwz ook van prostaglandinen, vindt plaats in het endoplasmatisch reticulum (ER) van een cel.
Prostaglandine E2 wordt met name geproduceerd tijdens stimulatie door ontstekingsreacties door cellen van de immuunsysteem, zoals macrofagen of monocyten. Onvolwassen bloed bloedplaatjes (trombocyten) worden ook gestimuleerd door prostaglanidine E2 om te differentiëren en te rijpen. Bij prostaglandinen vindt signaaltransductie plaats via speciale membraanreceptoren (zogenaamde G-proteïne gekoppelde receptoren). Prostaglandinen worden in het hele organisme aangetroffen. Een bijzonder hoog aantal is te vinden in sperma, dat wil zeggen in de afscheiding van de prostaat, wat leidde tot de naamgeving van het hormoon.
Effect van prostaglandinen
Prostaglandinen beïnvloeden voornamelijk het zogenaamde second messenger-systeem, een moleculaire berichtenuitwisseling tussen cellen. Daarom is hun effect in het organisme talrijk. De verschillende subgroepen van prostaglandinen hebben verschillende effecten.
In het zenuwstelselProstaglandinen remmen en bevorderen bijvoorbeeld zowel de overdracht van excitatie naar sympathische zenuwuiteinden (onderdeel van het autonome zenuwstelsel, zie: sympathische zenuwstelsel). Vanwege hun chemische structuur zijn prostaglandinen relatief onstabiel, wat belangrijk is voor hun tijdelijke werking. Enerzijds werken prostaglandinen direct, zoals het geval is bij samentrekking van gladde spieren, maar anderzijds vervullen ze hun belangrijkere functie indirect als hormoon of neurotransmitters.
Dit is ook waar de effecten van de meeste medicijnen met betrekking tot prostaglandines beginnen. Omdat prostaglandinen betrokken zijn bij ontstekingsprocessen en bij de ontwikkeling van koorts en pijnwordt getracht in te grijpen in het metabolisme door middel van zogenaamde cyclo-oxygenaseremmers. Dit leidt tot remming van prostaglandine en dus tot verlichting van symptomen.
Waarschijnlijk het bekendste medicijn dat volgens dit principe werkt, is acetylsalicylzuur, bekend als aspirine. In de nieris prostaglandine E2 (PGE2) de belangrijkste prostaglandine. Hoewel het in de niercortex wordt geproduceerd, produceert het niermerg vele malen meer PGE2.
De fysiologisch belangrijkste functie van PGE2 in de nier is vasodilatatie en een toename van bloed stromen. PGE2 verhoogt de release van de hormonen renine en prostacycline in de cellen van de nierlichaampjes. Renine is een belangrijk onderdeel van het renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS).
Dit systeem reguleert de vloeistof of elektrolyt aanzienlijk evenwicht van het organisme en is daarom een centrale eenheid voor regulering bloed druk. Dit kan echter ook tot ziektes leiden. Bij het zogenaamde Barttersyndroom is er een verhoogde afgifte van prostaglandine E2 en dus een overactiviteit van het hierboven beschreven RAAS.
Uitscheiding via de urine levert bewijs van de vorming van PGE2 in de nier. Er moet ook worden opgemerkt dat ziekten zoals hart- falen of nierinsufficiëntie beperken de bloedtoevoer naar de nier ernstig en daarmee de functionele activiteit ervan. Als gevolg van een remming van de prostaglandinesynthese, wanneer getroffen patiënten bijvoorbeeld acetylsalicylzuur of diclofenac (NSAID), kan deze functionele beperking worden verergerd.
De individuele subgroepen van prostaglandinen hebben verschillende functies. Prostaglandine E2 (PGE2) heeft bijvoorbeeld een beschermende functie in de maag. De slijmvliesmembraancellen van de maag produceren prostaglandine E2.
Het maagslijm beschermt de maag oppompen van maagzuur, waarvan de productie wordt geremd door PGE2. Dit effect van PGE2 is in wezen gebaseerd op drie mechanismen: PGE2 verhoogt de bloedtoevoer naar de maagslijmvlies, wat nodig is voor een optimale werking. PGE2 vermindert de afscheiding van maagzuur door de voeringcellen van de maagwand.
Secundaire cellen produceren slijm in de maag. Deze slijmafscheiding wordt verhoogd door PGE2. Deze drie mechanismen verklaren waarom geneesmiddelen zoals acetylsalicylzuur (zie: Aspirine) kan leiden tot herhaling maagbloeding of zweren (maagzweren) als gevolg van een verhoogde consumptie. Acetylsalicylzuur is een cyclo-oxygenase 1-remmer (COX1-remmer), die de beschermende functie van prostaglandinen beperkt of verhindert.
- PGE2 verhoogt de doorbloeding van de maagwand aanzienlijk, wat nodig is voor een optimale werking.
- PGE2 vermindert de afscheiding van maagzuur door de voeringcellen van de maagwand.
- Zijcellen produceren slijm in de maag. Deze slijmafscheiding wordt verhoogd door PGE2.
