Prostacycline is een weefselhormoon dat behoort tot de serie 2 prostaglandines Het hormoon wordt voornamelijk geproduceerd in vasculaire endotheelcellen en gladde spiercellen uit arachidonzuur. Het heeft een lokaal vaatverwijdend effect, neemt toe pijn door het sensibiliseren van nociceptoren, induceert koorts, en remt sterk de aggregatie van bloedplaatjes.
Wat is prostacycline?
Prostacycline, ook wel bekend als prostaglandine l2 of afgekort PGl2, wordt beschouwd als behorend tot de groep van vijf weefsels hormonen in de serie-2 prostaglandines Het hormoon, dat alleen in dierlijke cellen wordt aangetroffen, maar niet in plantencellen. De synthese van prostaglandines is nauw verbonden met het vetmetabolisme. Diverse vetzuren met 20 carbon atomen worden elk gevormd via het pad van uitdroging en verlenging van de carbon kettingen. Arachidonzuur, een van de nieuw gevormde vetzuren, is viervoudig onverzadigd en het uitgangsmateriaal voor prostacycline. De endogene synthese vindt voornamelijk plaats in endotheelcellen van de schepen en in cellen van de gladde spieren. De chemische moleculaire formule van procycline is C20H32O5. Het laat zien dat het hormoon alleen uit de drie elementen bestaat carbon, waterstof en zuurstof Met uitzondering van prostaglandine F2, waarin 34 in plaats van 32 waterstof atomen zijn gebonden, alle vijf serie 2 prostaglandinen hebben dezelfde chemische molecuulformule. De soms zeer verschillende enzymatische werking is te wijten aan de enigszins verschillende tertiaire structuur van elke verbinding.
Functie, actie en rollen
Serie-2-prostaglandinen werken grotendeels als antagonisten van serie-1-prostaglandinen, die ontstekingsremmende en anticoagulerende activiteit vertonen. Serie-2 prostaglandinen, aan de andere kant, verhogen ontstekingsreacties, vernauwen bloed schepen, en bloedstollingsprocessen verbeteren. Bovendien sensibiliseren ze nociceptoren zodat pijn sensaties worden sterker waargenomen. Een van de belangrijkste functies van prostacycline, dat behoort tot de serie 2 prostaglandinen, is, samen met prostaglandine E2, om lokale ontstekingsreacties in het lichaam op te wekken, bijvoorbeeld in het geval van verwondingen, en om pijn gevoel. Het hormoon dringt aan op zogenaamde IP-receptoren, G-proteïne-gekoppelde membraanreceptoren die gespecialiseerd zijn in prostacycline, en zorgt ervoor dat de cel op bepaalde manieren reageert via de receptor. De vasculaire permeabiliteit wordt verhoogd, wat resulteert in zwelling van het weefsel. Roodheid zichtbaar van buitenaf is gebaseerd op de toegenomen bloed stroom naar het weefsel op de gewonde plaats die de reacties veroorzaakte. De toename van pijn komt door verhoogde sensibilisatie van de zenuwuiteinden van de nociceptoren. Een zeer belangrijke rol van procycline, dat in alle vasculaire endotheelcellen wordt gesynthetiseerd, is het voorkomen van vasculaire contractie. Dit gebeurt via de verhoogde vorming van cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP), de antagonist van tromboxaan gevormd in bloedplaatjes Via de effectieve remming van tromboxaan wordt prostacycline beschouwd als de krachtigste endogene bloedplaatjesremmer. Het hormoon remt ook de zogenaamde MAP-kinaseroute, die meerstaps signaaltransductieroutes omvat. MAP-kinase is betrokken bij celdifferentiatie, embryogenese en apoptose, of geprogrammeerde celdood.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus
Prostacycline is bijna alomtegenwoordig in bijna alle menselijke weefsels en wordt voornamelijk gesynthetiseerd in de endotheelcellen, die de binnenste laag van de wanden van bloed en lymfatisch schepen in een eencellige laag als plaveisel epitheel Het aantal endotheelcellen bij mensen is een onvoorstelbare 10,000 miljard, en de cellen staan in contact met het bloed over een totale oppervlakte van 4,000 tot 7,000 vierkante meter. In de endotheelcellen katalyseert het enzym prostacyclinesynthase prostacycline uit arachidonzuur via het tussenproduct prostaglandine PGH2. Prostacyclinesynthase wordt bij mensen aangetroffen als een membraaneiwit in het endoplasmatisch reticulum van cellen van bijna alle weefseltypen. Arachidonzuur, de uitgangsstof voor prostacycline, wordt in veel voedingsmiddelen van dierlijke oorsprong aangetroffen. Het gehalte aan reuzel is bijzonder hoog, namelijk 1,700 milligram per 100 gram. Met een halfwaardetijd van slechts 3 minuten is het hormoon onderhevig aan snelle bio-katalytische-enzymatische omzettingen, en de concentratie kan binnen enkele minuten sterk stijgen tot 15 - 20 keer de normale waarde, afhankelijk van de situatie, bijv. tijdens narcose in operaties.Daarom is de specificatie van een optimaal concentratie of de specificatie van referentiewaarden is niet aangegeven.
Ziekten en aandoeningen
Bij het vetmetabolisme kunnen verschillende stoornissen van de syntheseprestatie optreden. Als de twee essentiële omega-6 en omega-3 vetzuren gebrek aan metabolisme, serie-1- en serie-3-prostaglandinen kunnen niet worden gesynthetiseerd, maar serie-2-prostaglandinen, waaronder prostacycline, wel. Hier spelen de twee cyclo-oxygenasen, COX-1 en COX-2 een essentiële rol. Beide enzymen worden uitgedrukt door verschillende genen, en beide enzymen hebben verschillende taken. De eiwitstructuren van COX-1- en COX-2-cyclo-oxygenasen konden pas in de jaren negentig worden gesequenced. Het was ook pas eind jaren negentig dat men zich realiseerde dat de synthese van prostaglandinen kon worden gecontroleerd door de beschikbaarheid van COX-1990 en COX-1990. De twee cyclo-oxygenasen zijn bolvormig eiwitten van ongeveer 600 aminozuren waarvan de bioactieve centra bijna identiek zijn ondanks verschillende fysiologische eigenschappen. Als de prostacyclinesynthese te laag is, eerder niet-specifieke symptomen zoals een verhoogde neiging tot trombose en circulatiestoornissen optreden. Het zeer zeldzame en erfelijke Hermansky-Pudlack-syndroom wordt bijvoorbeeld in verband gebracht met een pathologisch verminderde prostacyclinesynthese. De ziekte wordt gekenmerkt door oculair albinisme en verminderde bloedplaatjesaggregatie. Prostacycline en zijn analogen die worden gebruikt voor de behandeling van ziekten. Allereerst zijn er ischemische gebeurtenissen die optreden als gevolg van arteriosclerose afsluiting of vasculaire stenose. Bijvoorbeeld de zeer zeldzame Raynaud-syndroom, ook wel bekend als wit vinger ziekte, kan worden behandeld met prostacycline om de intermitterende spastische vernauwing van bloedvaten in de vingers of tenen door de vaatverwijdende eigenschappen van het weefselhormoon te maskeren.
