Son autacoides de lípidos derivados del ácido araquidónico. Ambos mantienen las funciones homeostáticas y median los mecanismos patogénicos, incluida la respuesta inflamatoria.
Las prostaglandinas (PG) E2 (PGE2) son ácidos grasos insaturados de origen natural que han sido implicados en una variedad de procesos fisiológicos y fisiopatológicos que implican la función del órgano.
A diferencia de la mayoría de las hormonas, las prostaglandinas no se secretan desde una glándula para transportarse en el torrente sanguíneo y trabajar en áreas específicas alrededor del cuerpo.
En cambio, están hechos por una reacción química en el sitio donde se necesitan y se pueden hacer en casi todos los órganos del cuerpo.
Se generan a partir de araquidonato por acción de las isoenzimas de la ciclooxigenasa (COX) y su biosíntesis está bloqueada por fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE), incluidos los selectivos para la inhibición de la COX-2.
Las prostaglandinas son parte de la forma en que el cuerpo trata las lesiones y enfermedades.
A pesar de la eficacia clínica de los fármacos antiinflamatorios no esteroideos, las prostaglandinas pueden funcionar tanto en la promoción como en la resolución de la inflamación.
La biología de la prostaglandina tiene una posible relevancia clínica para la aterosclerosis, la respuesta a la lesión vascular y el aneurisma aórtico.
Una de las acciones más llamativas de las prostaglandinas de las series E y A es su capacidad para dilatar los vasos sanguíneos periféricos y, por lo tanto, para disminuir la presión arterial.
Este efecto vasodilatador de las prostaglandinas puede estar mediado por alteraciones en los niveles circulantes en sangre de las hormonas o por cambios en la concentración de prostaglandinas en las paredes de los vasos sanguíneos.
Las prostaglandinas también se han visto implicadas en la regulación del sistema renina-angiotensina-aldosterona. Además, se ha sugerido un efecto directo de las prostaglandinas en la modulación del flujo sanguíneo renal y la reabsorción de sodio tubular renal.
También se ha propuesto un efecto de las prostaglandinas para inhibir la acción de la vasopresina para aumentar la permeabilidad al agua en el conducto colector de mamíferos.
Nombres alternativos: Prostaglandina D2; prostaglandina E2; prostaglandina F2; prostaglandina I2 (que también se conoce como prostaciclina); un lípido estrechamente relacionado llamado tromboxano.
Efecto de la hormona paratiroidea en la reabsorción de fosfato en presencia de acetazolamida.
La hipótesis de que la hormona paratiroidea y los inhibidores de la anhidrasa carbónica tienen un mecanismo común o sitio de acción sobre la reabsorción de fosfato por el túbulo renal se probó mediante la administración de hormona paratiroidea en ausencia y presencia de acetazolamida en perros tiroparatiroidectomizados.
Se utilizaron metodologías de microanálisis de micropunción y de sondas de recirculación. En ausencia de acetazolamida, la hormona paratiroidea aumentó el suministro fraccional de fosfato (y volumen) del túbulo proximal de 28 ± 2 a 38 ± 3%, P <0.025, y aumentó la excreción fraccional de fosfato de 3.8 ± 1.2 a 19.9 ± 3.7%, P <0.005 (ocho perros).
En presencia de acetazolamida, la hormona paratiroidea aumentó el suministro fraccional de fosfato (pero no de volumen) desde el túbulo proximal de 50 ± 4 a 58 ± 5%, P <0.025, y aumentó la excreción fraccional de fosfato de 8.7 ± 2.2 a 31.0 ± 4.3 %, P <0.001 (12 perros).
Por lo tanto, los efectos de la hormona paratiroidea fueron aditivos a los efectos de la inhibición máxima de la anhidrasa carbónica lo que indica que la hormona paratiroidea y los inhibidores de la anhidrasa carbónica tienen diferentes mecanismos de acción sobre la reabsorción de fosfato por el túbulo renal.
Además, la reabsorción de fosfato más allá del punto de micropunción en el túbulo proximal tardío fue mucho más marcadamente inhibida por la hormona paratiroidea que por la acetazolamida.
Funciones de las prostaglandinas
Las prostaglandinas son compuestos de origen natural que son fácilmente separables de otras sustancias biológicamente activas debido a su naturaleza lípida ácida.
Las prostaglandinas son conocidas por regular el sistema reproductivo femenino, y están involucradas en el control de la ovulación, el ciclo menstrual y la inducción del parto.
Se dividen en 4 series, las series A, B, E y Falpha, que difieren en la estructura del anillo característico de 5 miembros. Las prostaglandinas juegan un papel en las siguientes funciones reproductivas:
- Concepción.
- Luteolisis.
- Menstruación.
- Parto.
De hecho, las formas fabricadas de prostaglandinas, la prostaglandina E2 y F2, pueden usarse para inducir (arrancar) el trabajo de parto.
También se ha propuesto que la prostaglandina A sea la hormona natriurética, la hormona circulante que controla la reabsorción de sodio por el riñón.
Los experimentos de Lee y Ferguson en los que las prostaglandinas inhibieron la captación de hipertensión arterial pulmonar por cortezas de corteza renal de conejos in vitro apoyan este punto de vista.
Las prostaglandinas también están implicadas en:
- La transferencia de fluidos en el intestino.
- Como agentes causantes de la diarrea que acompaña al carcinoma medular de la tiroides o tumores de la cresta neural.
- En la reducción de la presión arterial en humanos con hipertensión esencial.
- En el metabolismo de los ácidos grasos, incluida la lipólisis.
- Como mediadores de la respuesta inflamatoria.
La investigación adicional en prostaglandinas establecerá la validez de las funciones fisiológicas o patológicas propuestas de las prostaglandinas.
Las prostaglandinas juegan un papel clave en la generación de la respuesta inflamatoria. Su biosíntesis aumenta significativamente en el tejido inflamado y contribuyen al desarrollo de los signos cardinales de la inflamación aguda.
Si bien las propiedades proinflamatorias de las prostaglandinas individuales durante la respuesta inflamatoria aguda están bien establecidas, su papel en la resolución de la inflamación es más controvertido.
En esta revisión, discutiremos la biosíntesis y la respuesta a las prostaglandinas y la farmacología de su bloqueo para orquestar la respuesta inflamatoria, con especial atención a la enfermedad cardiovascular.
Los efectos opuestos que el tromboxano y la prostaciclina tienen sobre el ancho de los vasos sanguíneos pueden controlar la cantidad de flujo sanguíneo y regular la respuesta a lesiones e inflamación.
Las prostaglandinas también participan en la regulación de la contracción y relajación de los músculos del intestino y las vías respiratorias.
Biosíntesis de prostaglandinas
Las prostaglandinas y el tromboxano A2 (TXA2), denominados colectivamente prostanoides, se forman cuando el ácido araquidónico (AA), un ácido graso insaturado de 20 carbonos, es liberado de la membrana plasmática por las fosfolipasas (PLA) y metabolizado por las acciones secuenciales de la prostaglandina G/H sintasa, o ciclooxigenasa (COX), y respectivas sintasas.
Hay cuatro prostaglandinas bioactivas principales generadas in vivo: prostaglandina (PG) E2 (PGE2), prostaciclina (PGI2), prostaglandina D2 (PGD2) y prostaglandina F2α (PGF2α).
Se producen en forma ubicua, generalmente cada tipo de célula genera uno o dos productos dominantes, y actúan como mediadores de lípidos autacrinos y paracrinos para mantener la homeostasis local en el cuerpo.
Durante una respuesta inflamatoria, tanto el nivel como el perfil de la producción de prostaglandinas cambian drásticamente. La producción de prostaglandinas generalmente es muy baja en tejidos no inflamados, pero aumenta inmediatamente en la inflamación aguda antes del reclutamiento de leucocitos y la infiltración de células inmunes.
La producción de prostaglandinas depende de la actividad de las prostaglandinas G/H sintasas, coloquialmente conocidas como COX, enzimas bifuncionales que contienen actividad ciclooxigenasa y peroxidasa y que existen como distintas isoformas denominadas COX-1 y COX-2.
La COX-1, expresada de manera constitutiva en la mayoría de las células, es la fuente predominante de prostanoides que sirven de funciones de mantenimiento, como la citoprotección epitelial gástrica y la homeostasis.
La COX-2, inducida por estímulos inflamatorios, hormonas y factores de crecimiento, es la fuente más importante de formación de prostanoides en la inflamación y en enfermedades proliferativas, como el cáncer.
Sin embargo, ambas enzimas contribuyen a la generación de prostanoides autorreguladores y homeostáticos, y ambos pueden contribuir a la liberación de prostanoides durante la inflamación.
El PGH2 es producido por ambas isoformas de COX y es el sustrato común para una serie de enzimas isomerasas y sintasa específicas que producen PGE2, PGI2, PGD2, PGF2α y TXA2.
La COX-1 se acopla preferentemente, pero no exclusivamente, con la tromboxano sintasa (TXS), prostaglandina F sintasa y las isozimas citosólicas (c) prostaglandina E sintasa (PGES).
La COX-2 prefiere la prostaglandina I sintasa (PGIS) y las isozimas microsómicas (m) de PGES, que a menudo se producen junto con la COX-2 por las citocinas y los promotores tumorales.
El perfil de la producción de prostanoides está determinado por la expresión diferencial de estas enzimas dentro de las células presentes en los sitios de inflamación. Por ejemplo, los mastocitos generan predominantemente PGD2 mientras que los macrófagos producen PGE2 y TXA2.
Además, pueden producirse alteraciones en el perfil de la síntesis de prostanoides tras la activación celular. Mientras que los macrófagos en reposo producen TXA2 en exceso de PGE2, esta relación cambia para favorecer la producción de PGE2 después de la activación del lipopolisacárido bacteriano (LPS).
¿Cómo se controlan las prostaglandinas?
La reacción química que produce las prostaglandinas implica varios pasos; el primer paso lo lleva a cabo una enzima llamada ciclooxigenasa. Hay dos tipos principales de esta enzima: ciclooxigenasa-1 y ciclooxigenasa-2.
Cuando el cuerpo está funcionando normalmente, los niveles basales de prostaglandinas se producen por la acción de la ciclooxigenasa-1. Cuando el cuerpo se lesiona (o se produce inflamación en cualquier área del cuerpo), la ciclooxigenasa-2 se activa y produce prostaglandinas adicionales, lo que ayuda al cuerpo a responder a la lesión.
Las prostaglandinas llevan a cabo sus acciones actuando sobre receptores específicos; se han descubierto al menos ocho receptores de prostaglandinas diferentes.
La presencia de estos receptores en diferentes órganos en todo el cuerpo permite que se lleven a cabo las diferentes acciones de cada prostaglandina, dependiendo de con qué receptor interactúen.
Las prostaglandinas son muy efímeras y el cuerpo las descompone rápidamente. Solo llevan a cabo sus acciones en las inmediaciones de donde se producen; esto ayuda a regular y limitar sus acciones.
¿Qué sucede si tengo demasiadas prostaglandinas?
Los altos niveles de prostaglandinas se producen en respuesta a una lesión o infección y causan inflamación, que se asocia con los síntomas de enrojecimiento, hinchazón, dolor y fiebre. Esta es una parte importante del proceso de curación normal del cuerpo.
Sin embargo, esta respuesta natural a veces puede conducir a la producción excesiva y crónica de prostaglandinas, que pueden contribuir a varias enfermedades al causar inflamación no deseada.
Esto significa que los medicamentos, que bloquean específicamente la ciclooxigenasa-2, se pueden usar para tratar afecciones como la artritis, el sangrado menstrual abundante y los cólicos menstruales dolorosos y ciertos tipos de cáncer, como el cáncer de colon y de mama.
Se están haciendo nuevos descubrimientos sobre las ciclooxigenasas que sugieren que la ciclooxigenasa-2 no solo es responsable de la enfermedad sino que tiene otras funciones.
Los medicamentos antiinflamatorios, como la aspirina y el ibuprofeno, funcionan al bloquear la acción de las enzimas ciclooxigenasas y así reducir los niveles de prostaglandinas.
Así es como funcionan estas drogas para aliviar los síntomas de la inflamación. La aspirina también bloquea la producción de tromboxano y, por lo tanto, se puede usar para prevenir la coagulación de la sangre no deseada en pacientes con enfermedad cardíaca.
¿Qué sucede si tengo muy pocas prostaglandinas?
Las prostaglandinas fabricadas pueden usarse para aumentar los niveles de prostaglandinas en el cuerpo bajo ciertas circunstancias. Por ejemplo, la administración de prostaglandinas puede inducir el parto al final del embarazo o el aborto en el caso de un embarazo no deseado.
También se pueden usar para tratar las úlceras estomacales, el glaucoma y la enfermedad cardíaca congénita enfermedad cardíaca congénita en bebés recién nacidos.
Avances adicionales en la comprensión de cómo funcionan las prostaglandinas pueden conducir a tratamientos más nuevos para una serie de afecciones.
