Простагландины

гормоны млекопитающих с широким спектром физиологического действия. Обнаружены в 1936 в семенной жидкости человека шведским учёным У. Эйлером и первоначально считались секретом предстательной железы (новолат. glandula prostatica; отсюда название). В чистом виде получены в 1956—65 учёными Швеции и США. Известно около 20 природных П., представляющих собой густые жидкости или низкоплавкие кристаллические вещества. Все П. — ненасыщенные жирные оксикислоты, имеющие скелет из 20 атомов углерода. По особенностям химического строения П. делят на 4 группы — А, В, Е и F, из которых биологически наиболее важны 2 последние (цифровой индекс в названии П. означает число двойных связей в боковых цепях молекулы; см. формулы).

В малых концентрациях (около1 мкг/г) П. присутствуют почти во всех органах, тканях и биологических жидкостях высших животных. Важнейший из физиологических эффектов, вызываемых П., — способность вызывать сокращение гладких мышц, в особенности мышц матки и фаллопиевых труб (содержание П. в тканях матки в момент родов, а также при менструации значительно повышается). В связи с этим П. применяют в акушерстве и гинекологии для облегчения нормальных родов и для искусственного прерывания беременности в её ранней стадии. П. обладают также кардиотоническим и бронхорасширяющим действием; П. группы А и Е понижают, а группы F — повышают артериальное давление, интенсифицируют коронарный и почечный кровотоки, подавляют секреторную функцию желудка, влияют на железы внутренней секреции (щитовидную железу и др.), водно-солевой обмен (изменяют соотношение ионов Na⁺ и К⁺), на систему свёртывания крови (снижают способность тромбоцитов к агрегации) и др. Биосинтез П. осуществляется в клетках различных тканей. Предшественниками П. служат Фосфолипиды, из которых под действием фермента фосфолипазы высвобождаются полиненасыщенные жирные комитеты с линейной цепью из 20 атомов углерода. Окислительная циклизация последних, проходящая с участием особой ферментной системы — простагландинсинтетазы, — приводит к синтезу 2 групп П. — Е и F.

Разнообразие функций П. и отсутствие в организме специального органа биосинтеза позволяют относить их к «местным», или клеточным, гормонам. Механизм действия П. ещё не ясен. Установлено, что они способны влиять на активность фермента аденилциклазы, регулирующего содержание в клетке циклический аденозин-3', 5'-монофосфата (цАМФ). Поскольку гормональная регуляция осуществляется с участием цАМФ, один из возможных механизмов действия П. заключается в корректировке (усилении или ослаблении) действия др. гормонов путём влияния на биосинтез цАМФ. Клинические испытания показывают перспективность применения П. для лечения воспаления носоглотки, язвы желудка, астмы, гипертонии, тромбозов и артритов. Для медицинских и исследовательских целей П. получают 3 путями: ферментативным синтезом на основе полиненасыщенных жирных кислот, получаемых в пищевой промышленности; полным химическим синтезом в несколько (9—13) стадий, преимущественно на основе циклопентадиена; частичным синтезом в 3—5 стадий на основе производных ПА₂ и ПЕ₂, содержащихся в высокой концентрации (до 1,4% от сырой массы) в некоторых разновидностях мягкого морского коралла Plexaura homomalla.

Лит.: Марков Х. М., Простагландины, «Успехи физиологических наук», 1970, т. 1, № 4; Prostaglandins N. Y., 1971 (Annals of the New York Academy of sciences, v. 180); The prostaglandins. Progress in research, cd. М. M. Karim, Oxf. — Lancaster, 1972.

О. С. Радбиль, Э. П. Серебряков.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ - группа физиологически активных веществ, вырабатываемых в ничтожно малых количествах клетками различных тканей большинства животных и человека. Оказывают разнообразное физиологическое действие: вызывают сокращение гладкой мускулатуры (особенно мышц матки), влияют на кровяное давление, железы внутренней секреции, водно-солевой обмен и др. По химической природе - циклические ненасыщенные жирные оксикислоты. Применяются для облегчения родов, искусственного прерывания беременности и др.

(греч. prostates - стоящий, находящийся впереди + лат. glandula - железа), группа биологически высокоактивных веществ, содержащихся в тканях и органах большинства животных и человека, в некоторых растениях. Первоначально они рассматривались только как продукт, вырабатываемый предстательной железой (простатой, отсюда название). Известно около 20 природных простагландинов. Особенно высокое содержание простагландинов отмечается в семенной жидкости и околоплодных водах у беременных, эндометрии матки, головном и спинном мозге, щитовидной железе, венозной крови в период родов и абортов; в малых концентрациях - в жировой ткани, надпочечниках, яичниках, желудке, кишечнике и др. Их содержание значительно увеличивается к моменту овуляции, а во время менструации в эндометрии матки достигает самого высокого уровня. Повышение содержания простагландинов F_2а и F отмечается в период секреции прогестерона, значительное понижение - в первой фазе менструального цикла.
Некоторые формы альгодисменореи и бесплодия связаны с избыточным или недостаточным содержанием простагландинов. Важнейшее биологическое действие простагландинов - способность вызывать сокращение гладких мышц, особенно матки и яйцеводов. Простагландины принимают участие в деятельности различных звеньев репродуктивной системы, влияют на подвижность сперматозоидов и продвижение яйцеклетки по маточной трубе. С их недостатком связывают слабую родовую деятельность и перенашивание беременности, их избыток может быть причиной самопроизвольных абортов и преждевременных родов. Простагландины в качестве лекарственных средств широко применяются в акушерстве для возбуждения и стимуляции родовой деятельности, медикаментозного раскрытия шейки матки, лечения послеродовых кровотечений при атонии матки, а также для прерывания беременности по медицинским показаниям, преимущественно в поздние сроки беременности.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ, группа родственных ЖИРНЫХ кислот, имеющих скелет из 20 атомов углерода и содержащих циклопентановое кольцо. Их действие сходно с действием гормонов. Присутствуют в СПЕРМЕ, печени, мозге и других тканях. Их биологические эффекты включают понижение кровяного давления и стимуляцию сокращения гладких мышц, особенно мышц МАТКИ при родах.

биологически активные вещества, представляющие собой производные полиненасыщенных жирных кислот, молекула которых содержит 20 углеродных атомов. Биологическое действие П. многообразно; один из основных биологических эффектов П. заключается в их выраженном действии на тонус гладкой мускулатуры различных органов. П. снижают выделение желудочного сока и уменьшают его кислотность, являются медиаторами воспаления и аллергических реакций (см. Медиаторы), принимают участие в деятельности различных звеньев репродуктивной системы, играют важную роль в регуляции деятельности почек, оказывают влияние на различные эндокринные железы. Нарушение биосинтеза П. может стать причиной развития тяжелых патологических состояний. Синтетические и полусинтетические П. используют в качестве лекарственных средств.

В середине 30-х гг. 20 в. шведский ученый Эйлер (V. Euler) обнаружил в экстракте из предстательной железы (простаты) биологически активные вещества, которые он назвал простагландинами, полагая, что они вырабатываются только в предстательной железе. Позже было установлено, что П. образуются практически во всех органах и тканях. В 1962 г. была расшифрована химическая структура простагландинов. Оказалось, что углеродный скелет молекулы П. имеет вид пятичленного цикла и двух боковых цепей. Простагландины можно рассматривать как производные так называемой простановой кислоты — соединения, не существующего в природе, но полученного синтетически.

Известно около 20 различных простагландинов. В зависимости от строения их делят на несколько типов, обозначаемых буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, F и т.д. Простагландины каждого типа разделяют на 1-ю, 2-ю и 3-ю серии в зависимости от числа двойных связей в боковых цепях молекулы. С учетом типа и серии П. обозначают ПГЕ₂ (PGE2), ПГД₁ (PGD₁), ПГН₂ (PGH2) и т.д.

В 70-х гг. 20 в. было обнаружено, что в организме человека и животных образуются и другие биологически активные производные полиненасыщенных жирных кислот (Жирные кислоты), в тромбоцитах — тромбоксаны (ТХ), в лейкоцитах — лейкотриены (ЛТ). От простагландинов тромбоксаны отличаются наличием в молекуле вместо пятичленного цикла шестичленного оксанового кольца, в зависимости от структуры которого различают тромбоксаны А и В (ТХА и ТХВ). Тромбоксаны обоих типов, в свою очередь, делят на 1-ю, 2-ю и 3-ю серии по тому же принципу, что и простагландины.

Особенностью строения лейкотриенов является отсутствие в молекуле циклической структуры. В зависимости от строения функциональных группировок в углеродной цепи лейкотриены разделяют на типы А, В, С, D и Е, а в зависимости от числа двойных связей в молекуле — на серии 3, 4 и 5. Сокращенно лейкотриены обозначают следующим образом: ЛТВ₃, ЛТС₃ и т.д. В молекулах ЛТС, ЛТD и ЛТ к 6-му углеродному атому присоединены остатки глутатиона, цистеинилглицина и цистеина соответственно.

В организме человека и животных П., тромбоксаны и лейкотриены образуются из общего предшественника — незаменимых полиненасыщенных жирных кислот с соответствующим числом углеродных атомов и двойных связей в молекулах, в т.ч. из линолевой и арахидоновой кислот. Фактором, лимитирующим скорость биосинтеза П., является общее количество (пул) свободных жирных кислот, поэтому вещества, влияющие на гидролитическое расщепление триглицеридов (см. Жиры, Жировой обмен), фосфолипидов и эфиров холестерина (см. Липиды, Холестерин), в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты, могут регулировать интенсивность образования П. Так, Катехоламины, брадикинин, ангиотензин II вызывают усиление освобождения жирных кислот в организме, тем самым косвенно стимулируя образование простагландинов. По-видимому, таков же механизм стимуляции биосинтеза П., тромбоксанов и лейкотриенов при ишемии или механическом воздействии на клетки. Кортикостероидные гормоны, напротив, подавляют биосинтез П., тромбоксанов и лейкотриенов, т.к. они ингибируют освобождение жирных кислот. Некоторые соединения влияют на образование отдельных типов П. и тромбоксанов, например перекиси жирных кислот специфически угнетают биосинтез простагландина I₂-(простагландина I₂ или простациклина), а имидазол — образование тромбоксана А₂. Ряд лекарственных средств оказывает выраженное действие на образование П., тромбоксанов и лейкотриенов, изменяя не только их общее количество, но и соотношение между отдельными типами и сериями. например, лекарственные средства, обладающие противовоспалительным действием, — салицилаты, индометацин (метиндол), бруфен и др. — ингибируют циклооксигеназу, катализирующую первый этап биосинтеза П. Это приводит к уменьшению образования П. и тромбоксанов, повышению выхода лейкотриенов. В то же время некоторые флавоноиды (например, рутин) подавляют биосинтез лейкотриенов. Изменение соотношения образующихся П. имеет важное значение, поскольку индивидуальные П. обладают разным, а нередко и противоположным по характеру биологическим действием.

Простагландины и тромбоксаны являются короткоживущими соединениями. Время полужизни некоторых из них исчисляется секундами. Быстрое разрушение П. обусловливает локальность их эффектов — П. действуют главным образом в месте их синтеза. Метаболизм П., приводящий к их быстрой инактивации, осуществляется во всех тканях, но особенно активно в легких, печени и почках.

Биологическое действие П. многообразно благодаря не только биологической поливалентности индивидуальных П., но и большому их разнообразию. Простагландины F₁ и D₂ вызывают сокращение бронхов, а простагландин Е₂ — их расслабление. Тромбоксан А₂ сокращает стенки кровеносных сосудов и повышает АД, а простагландин I₂ оказывает сосудорасширяющее действие, сопровождающееся гипотензивным эффектом. Антагонистические взаимоотношения между тромбоксаном А₂ и простагландином I₂ проявляются и при их действии на систему свертывания крови: тромбоксан А₂ является мощным природным индуктором агрегации тромбоцитов, а простагландин I₂, синтезирующийся в стенках кровеносных сосудов, выполняет в организме человека и животных роль ингибитора агрегации тромбоцитов. Соотношение простагландина I₂ и тромбоксана А₂ имеет важное значение для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.

Простагландины необходимы для процесса овуляции; они влияют на продвижение яйцеклетки и подвижность сперматозоидов, на сократительную деятельность матки, а также необходимы для нормальной родовой деятельности: слабую родовую активность и перенашивание беременности связывают с недостатком П., а повышенное образование П. может стать причиной самопроизвольных абортов и преждевременных родов. У новорожденных П. регулируют закрытие сосудов пуповины и артериального протока.

Простагландины помимо воздействия на специфические рецепторы способны непосредственно влиять на функциональные структуры клетки. В качестве лекарственных средств П. используются для вызывания родов (Роды), возбуждения и стимуляции родовой деятельности, прерывания беременности. В терапевтических дозах П. не оказывают неблагоприятного влияния на мать и плод. Чувствительность матки к введению П. различна на разных сроках беременности; на очень ранних и на поздних сроках стимулирующий эффект вызывается легко, а в промежутке между ними на введение препаратов П. миометрий реагирует слабо.

Для искусственного прерывания беременности применяют внутривенное, внутримышечное, вагинальное, пероральное, экстра- и интраамниальное введение П. При прерывании беременности на ранних сроках наиболее эффективно введение 15-метил-ПГF_2α (метилового эфира простагландина F_2α) в виде свечей (3 мг) или внутримышечно (по 200—300 мкг 5 раз через каждые 3 ч); при беременности сроком 13—14 нед. — экстраамниальное однократное введение 15-метил-ПГF_2α (2,5 мг) с вяжущим веществом (гискон) или в виде свечей (3 мг); после 15-й недели беременности — интраамниальное введение 2,5 мг 15-метил-ПГF_2α или 40—50 мг ПГF_2α, а также свечи с 15-метил-ПГF_2α (3 мг).

Для возбуждения и стимуляции родовой деятельности препараты П. можно вводить внутривенно, перорально, экстраамниально, вагинально и ректально; наибольшее распространение поручило внутривенное капельное введение раствора ПГР, в разведении 5 мг на 500 мл изотонического раствора хлорида натрия или 5% раствора глюкозы и раствора ПГF_2α в разведении 1 мг на 500 мл тех же растворителей. Приготовленный раствор вводят со скоростью от 6—8 до 40 капель в 1 мин.

В акушерской практике ПГF_2α и ПГF_2α в виде свечей или раствора вводят в канал шейки матки или нижний сегмент матки женщины с целью родовозбуждения. При использовании препаратов П. в акушерской и гинекологической практике иногда отмечают гипертонус и спастические сокращения матки, нарушение сердечной деятельности плода; наблюдаются такие побочные реакции, как ознобы, рвота, поносы. Побочные реакции и осложнения чаще бывают при прерывании беременности, т.к. а этих случаях применяют большие дозы препаратов, для профилактики, лечения побочных реакций и осложнений рекомендуется препарат ритодрин.

Противопоказаниями к использованию П. с целью вызывания аборта, возбуждения и стимуляции родовой деятельности являются тяжелые соматические заболевания, аллергические реакции на препараты простагландинов, бронхиальная астма, эпилепсия, рубец на матке, анатомически и клинически узкий таз, предлежание плаценты и преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты.

Библиогр.: Биохимия гормонов и гормональной регуляции, под ред. Н.А. Юдаева, с. 300, М., 1976; Варфоломеев С.Д. и Мевх А.Г. Простагландины — молекулярные биорегуляторы, М., 1985; Простагландины, под ред. И.С. Ажгихина, М., 1978; Простагландины и их применение в акушерстве, под ред. Л.С. Персианинова, М., 1977; Эмбри М.П.Простагландины в репродуктивной функции человека, пер. с англ., М., 1978, библиогр.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ

биологически активные вещества, обнаруженные в тканях и органах большинства животных и человека, в нек-рых растениях. По химич. природе — жирные кислоты, имеющие скелет из 20 атомов углерода и содержащие циклопентановое кольцо. Первоначально П. рассматривали как секрет предстательной железы (простаты, отсюда назв.). Известно ок. 20 природных П. В зависимости от структуры циклопентанового кольца различают П. типов Е, F (физиологически более важные), А, В, С, D. Цифровой индекс, применяемый в назв. П., означает число двойных связей (1—3) в боковых цепях молекулы. Для обозначения П., имеющих разл. пространств, положение гидроксила в цикле при С-9, добавляется соотв. греч. буква (? или?. Биосинтез П. осуществляется в семенных пузырьках, матке, мозге, тромбоцитах, миокарде, эндокринных железах и др. тканях и органах. Наиболее богатый источник природных П.— горгониевый коралл (Plexaura homomalla). Важнейшее физиол. действие П.— способность вызывать сокращение гладких мышц, особенно мышц матки и яйцеводов (содержание П. в тканях матки при родах и менструации значит, повышается), а также мышц пищеварит. и дыхат. систем, кровеносных сосудов. Кроме того, П. снижают способность тромбоцитов к агрегации, выделение желудочного сока и его кислотность, оказывают антилиполитич., лютеолитич. и противозачаточный эффекты, активируют деятельность ЦНС. П. разных типов обладают и специфич. действием. Так, П. А снижают кровяное давление, расширяя периферич. артерии и повышая их проницаемость, но не стимулируют гладкие мышцы др. органов, а П.Е снижают кровяное давление и одновременно стимулируют гладкие мышцы др. органов. Вследствие чрезвычайно быстрого распада (доли секунды — 2 мин) П. действуют, в отличие от классич. гормонов, вблизи места секреции. Высокая и разнообразная физиол. активность П. осуществляется посредством регуляции синтеза цАМФ (цГМФ), к-рый влияет на синтез белков. П. участвуют в регуляции клеточного ответа на нейрогуморальные воздействия. Связь П. с циклич. нуклеотидами и гормонами указывает на принципиальную возможность посредством П. воздействовать на разл. процессы в организме. П. применяются в медицине.

Энциклопедия Кольера