Zhrnutie na Eikozanoidy: Biosyntéza a Fyziologické Funkcie
Eikozanoidy: Biosyntéza, Funkcie a Mechanizmus Účinku
Úvod
Eikozanoidy sú krátkodobé, lokálne pôsobiace regulačné lipidy odvodené od 20-uhlíkatých nenasýtených mastných kyselín (hlavne kyseliny arachidonovej). Pôsobia autokrínne a parakrínne, viažu sa na povrchové receptory cieľových buniek a sprostredkúvajú zápal, vaskulárnu homeostázu, agregáciu trombocytov či kontrakciu hladkého svalstva.
Definícia: Eikozanoidy sú lokálne pôsobiace signalizačné molekuly odvodené od 20-uhlíkatých nenasýtených mastných kyselín, najmä kyseliny arachidonovej.
Základné vlastnosti a mechanizmus účinku
- Pôsobia lokálne: autokrinne a parakrinne.
- Receptory sú na membráne cieľových buniek a často sú spojené s G-proteínmi.
- Aktivácia G-proteínu môže viesť k aktivácii adenylátcyklázy a zvýšeniu intracelulárneho $cAMP$ alebo k aktivácii fosfolipázy C a zvýšeniu $IP_3$.
Receptorové dráhy (prehľad)
- Gs-cesta → aktivácia adenylátcyklázy → zvýšenie $cAMP$ → zmeny v kinázach a transkripcii.
- Gq-cesta → aktivácia fosfolipázy C → tvorba $IP_3$ a $DAG$ → uvoľnenie Ca$^{2+}$ z endoplazmatického retikula.
Poznámka: Rôzne eikozanoidy viažu rôzne špecifické GPCR receptory, čo vysvetľuje rozdielne biologické účinky.
Zdroj a uvoľňovanie kyseliny arachidonovej
- Kyselina arachidonová sa nachádza v membránových fosfolipidoch a TAG.
- Uvoľňuje sa aktivitou fosfolipázy A2 (a čiastočne fosfolipázou C pri tvorbe diacylglycerolu).
- V tele môže vzniknúť elongáciou a desaturáciou z kyseliny linolovej a linolénovej alebo je prísun z potravy.
Definícia: Fosfolipáza A2 je enzým, ktorý hydrolyzuje fosfolipidy a uvoľňuje kyselinu arachidonovú zo 2. pozície glycerolu.
Cesty metabolizmu kyseliny arachidonovej
Hlavné dve dráhy vedúce k tvorbe eikozanoidov sú cyklooxygenázová (COX) cesta a lipoxygenázová (LOX) cesta.
Cyklooxygenázová cesta (COX)
- Vstup: voľná kyselina arachidonová.
- Hlavné produkty: prostaglandíny (PG), tromboxány (TX), prostacyklíny (PGI).
- Enzýmový komplex má tri aktivity: cyklooxygenáza, hydroperoxidáza a špecifická syntáza (tkanivovo špecifická).
Krokový mechanizmus:
- Cykloxygenáza zabuduje O_2 do kyseliny arachidonovej vytvárajúc endoperoxid PGG2 (obsahuje peroxidickú väzbu O-O).
- Hydroperoxidáza redukuje PGG2 na PGH2 (cyklický endoperoxid s -OH).
- PGH2 je substrát pre tkanivovo špecifické syntázy, ktoré tvoria výsledné eikozanoidy: PGD, PGE, PGF, PGI2, TXA2.
Tabuľka: Produkty COX cesty a primárne tkanivá
| Produkt | Hlavné miesto tvorby | Hlavný účinok |
|---|---|---|
| PGI2 (prostacyklin) | Endotel ciev | Vazodilatácia, inhibícia agregácie trombocytov, stim. renínu |
| TXA2 (tromboxán A2) | Trombocyty | Agregácia trombocytov, vazokonstrikcia |
| PGE2 | Rôzne tkanivá | Relaxácia hladkého svalstva, mediácia bolesti a zápalu, stimulácia sekrécie žalúdočnej kyseliny |
| PGF2α | Rôzne tkanivá | Kontrakcia hladkého svalstva |
- PGI2 má veľmi krátky polčas (sekundy) a rýchlo sa hydrolyzuje.
- TXA2 sa rýchlo degraduje na inaktivovaný TXB2 (polčas ~30 s).
Definícia: PGH2 je cyklický endoperoxid, spoločný medziprodukt pre syntézu rôznych prostanoidov.
Lipoxygenázová cesta (LOX)
- Hlavný vstup: kyselina arachidonová.
- Prvým krokom je zabudovanie kyslíka lipoxygenázou a vznik 5-HPETE (5-hydroperoxy-eikozatetraénová kyselina).
- 5-HPETE je premenená na LTA4 (epoxidický leukotrién) leukotrién-syntázou.
- Z LTA4 môže vzniknúť:
- LTB4 (hydrolázou) — silný chemoatraktant pre neutrofily.
- LTC4, LTD4, LTE4 (transferázami) — cysteinyl-leukotriény, pôsobia broncho- a vazokonstrikčne, zvyšujú vaskulárnu permeabilitu.
Tabuľka: Leukotriény a ich účinky
| Leukotrién | Hlavný účinok |
|---|---|
| LTB4 | Chemotaxia neutrofilov, aktivácia |
Zaregistruj sa pre celé zhrnutieUž máš účet? Prihlásiť sa
Eikozanoidy a arachidonát
Klíčová slova: Eikozanoidy a metabolizmus kyseliny arachidonovej, Eikosanoidy a ich degradácia
Klíčové pojmy: Eikozanoidy sú lokálne signalizačné lipidy odvodené od kyseliny arachidonovej, Kyselina arachidonová sa uvoľňuje fosfolipázou A2 z membránových fosfolipidov, COX cesta vedie k tvorbe prostaglandínov, tromboxánov a prostacyklínov, PGH2 je spoločný medziprodukt pre PG, TXA2 a PGI2, PGI2 v endoteli inhibuje agregáciu trombocytov, TXA2 ju podporuje, LOX cesta vytvára 5-HPETE a leukotriény (LTB4, LTC4, LTD4, LTE4), LTB4 je silný chemoatraktant pre neutrofily, cysteinyl-LT spôsobujú bronchokonstrikciu, NSAID inhibujú COX a znižujú bolesť a zápal, aspirín inhibuje TXA2 v trombocytoch, Dostupnosť kyseliny arachidonovej je limitujúcim krokom biosyntézy eikozanoidov, Tkanivovo špecifické syntázy určujú, ktorý eikozanoid sa vytvorí v konkrétnom tkanive