Prostaglandine

Définition

La prostaglandine est une substance hormonoïde, libérée par des cellules endommagées, qui accroît l'inflammation. Ces composés chimiques du groupe des eicosanoïdes agissent chez les animaux comme hormones tissulaires.

Les prostaglandines sont un groupe de lipides produits sur les sites de lésions tissulaires ou d'infections impliqués dans le traitement des blessures et des maladies. Elles contrôlent des processus tels que l'inflammation, la circulation sanguine, la formation de caillots sanguins et le déclenchement du travail.

Biosynthèse des prostaglandines :

biosynthèse des prostaglandines et thromboxanes de la série II les plus importants de PGH₂.

Explications

La prostaglandine (PG) est une eicosanoïde comprenant un cycle à 5 C. On en connaît 9 types notés PGA à PGI, suivis d'un chiffre correspondant au nombre de doubles liaisons en dehors du cycle. La prostaglandine I₂ est aussi appelée la prostacycline.

Les prostaglandines inhibent la lipolyse, stimulent la synthèse des hormones hypophysaires, inhibent la synthèse de progestérone et ont une action anti-inflammatoire. Elles sont antagonistes de nombreuses hormones en inhibant l'activité de l'adénylate cyclase membranaire. Les prostaglandines se manifestent sous différentes structures et fonctions dans l'organisme, et sont particulièrement riches dans le sperme.

La structure chimique de base des prostaglandines (PG) est l'acide prostanoïque. Trois acides gras polyinsaturés en C 20 constituent chacun la matière de départ pour la biosynthèse des prostaglandines.

En raison de la diversité de leurs effets physiologiques et physiopathologiques, l'utilisation de prostaglandines et de leurs dérivés structurels synthétiques présente un intérêt thérapeutique.

Rôle

Contrairement à la plupart des hormones, qui sont produites par les glandes et transportées dans la circulation sanguine pour agir sur des zones éloignées du corps, les prostaglandines sont produites là où elles sont nécessaires. Les prostaglandines sont produites dans presque toutes les cellules et font partie des moyens utilisés par l'organisme pour faire face aux blessures et aux maladies.

Les prostaglandines agissent comme des signaux pour contrôler plusieurs processus différents selon la partie du corps dans laquelle elles sont produites. Les prostaglandines sont produites sur les sites de lésions tissulaires ou d'infection, où elles provoquent une inflammation, des douleurs et de la fièvre dans le cadre du processus de guérison.

Lorsqu'un vaisseau sanguin est blessé, une prostaglandine appelée thromboxane stimule la formation d'un caillot sanguin pour tenter de guérir les dommages; cela provoque également la contraction des muscles de la paroi des vaisseaux sanguins (entraînant un rétrécissement du vaisseau sanguin) pour tenter de prévenir la perte de sang.

Une autre prostaglandine appelée prostacycline a l'effet inverse du thromboxane, réduisant la coagulation sanguine et éliminant les caillots qui ne sont plus nécessaires; cela provoque également un relâchement des muscles de la paroi des vaisseaux sanguins, de sorte que le vaisseau se dilate.

Les effets opposés du thromboxane et de la prostacycline sur la largeur des vaisseaux sanguins peuvent contrôler la quantité de flux sanguin et réguler la réponse aux blessures et à l'inflammation.

Les prostaglandines participent également à la régulation de la contraction et de la relaxation des muscles de l'intestin et des voies respiratoires.

Les prostaglandines sont connues pour réguler le système reproducteur féminin et sont impliquées dans le contrôle de l'ovulation, du cycle menstruel et du déclenchement du travail. En effet, les formes manufacturées de prostaglandines – le plus souvent la prostaglandine E2 – peuvent être utilisées pour déclencher (lancer) le travail.

Biosynthèse

La synthèse de prostaglandines et le métabolisme des lipides sont étroitement liés. Le métabolisme des lipides donne naissance à trois acides gras polyinsaturés en C 20, qui sont des matériaux de départ pour la biosynthèse des prostaglandines :

• L'acide dihomogammalinolénique (DGLA), un acide eicosity du groupe des acides gras oméga-6.
• L'acide arachidonique (AA), un acide eicosa tétraénoïque et également un acide gras oméga-6.
• L'acide eicosapentaénoïque (EPA), un acide gras oméga-3.

Avec la participation des cyclooxygénases (COX-1 et COX-2) et des prostaglandines synthases, les prostaglandines des séries I, II et III en sont produites. Il est crucial d'introduire une molécule d'oxygène et de former un cycle avec cinq atomes de carbone.

S'il existe un désordre biosynthétique dans les acides gras oméga-3 et oméga-6, les prostaglandines des séries I et III ne peuvent pas être formées. Les prostaglandines de la série II ne sont pas affectées, car la graisse de l'animal est la source de l'acide arachidonique et l'enzyme cyclooxygénase est toujours présente.

Classification

Les prostaglandines sont, en fonction du point de départ de la biosynthèse, divisées en trois groupes principaux :

• Prostaglandines de la série I (de l'acide dihomogammalinolénique), reconnaissables à l'indice numéro 1 : elles ont un puissant effet anti-inflammatoire et réduisent la coagulation sanguine. Des exemples de PG de cette série sont :
  • Prostaglandine A₁ (PGA₁);
  • Prostaglandine E₁ (PGE₁).
• Les prostaglandines de la série II (de l'acide arachidonique) portent l'indice numéro 2 : leur effet est opposé à celui des prostaglandines de la série I. Ils favorisent l'inflammation, contractent les vaisseaux sanguins, augmentent la coagulation du sang et augmentent la perception de la douleur. Ils déclenchent les mesures nécessaires dans le corps pour réagir aux plaies ou autres blessures. Les prostaglandines de série II comprennent :
  • Prostaglandine D₂ (PGD₂);
  • Prostaglandine E₂ (PGE₂);
  • Prostaglandine F_2α (PGF_2α) et prostaglandine F_2β (PGF_2β);
  • Prostaglandine G₂ (PGG₂);
  • Prostaglandine H₂ (PGH₂);
  • Prostaglandine I₂ (IGP₂) ou prostacycline appelée.
• Prostaglandines de série III (de l'acide eicosapentaénoïque), indice numéro 3 : Outre diverses autres fonctions, elles réduisent la genèse des prostaglandines de série II et sont donc souvent décrites comme anti-inflammatoires.
  • Prostaglandine E₃ (PGE₃).

Les indices indiquent : 1 = Δ 13 E, 2 = Δ 5 Z, 13 E et 3 = Δ 5 Z, 13 E, 17 Z

Les PG biologiquement actives naturelles ont un groupe 15 (S) -hydroxy. En fonction du nombre et de la position des atomes d'oxygène et de la position de la double liaison dans le cycle du cyclopentane, les PG sont identifiés par des lettres. Ce sont : A = 9-oxo-10-déshydro, B = 9-oxo-8 (12) -déhydro, C = 9-oxo-11-déshydro, D = 9-oxo-10-déshydro, E = 9-hydroxy-11-oxo, F = 9,10-dihydroxy, G et H = 9,11-peroxido, I = 6,9-époxy-11-hydroxy et J = 11-oxo 8 (9) -déshydro-.

Les thromboxanes (TX), liés structuralement au PG, résultent de PGH par l'intégration d'un atome de O en C-11 dans le cycle cyclopentane.

Mécanisme d'action

Les prostaglandines modulent les systèmes de deuxième messagerie. Leur effet est extrêmement varié, car il varie entre les différentes prostaglandines et parfois même pour une prostaglandine est médiée différemment par différents récepteurs.

Les récepteurs de prostaglandines appartiennent au groupe des récepteurs membranaires couplés aux protéines G. Ils sont désignés par la lettre "P" et le préfixe "D", "E", "F", "I" ou "T" pour indiquer une préférence pour les prostaglandines D, E, F, I ou les thromboxanes. En 2004, quatre sous-types du récepteur EP ont été identifiés : EP1 à EP4.

De plus, certaines prostaglandines (par exemple, PGJ₂) peuvent activer des récepteurs nucléaires de classe PPAR qui inhibent la kinase IKB et inhibent ainsi la voie NF-KB. Le dérivé du bimatoprost PGF_2α agit par l'intermédiaire de sa structure amide non pas sur les récepteurs de la PG, mais sur les récepteurs de la prostamide.

Protaglandine E2

La prostaglandine E2 (PGE2) est un prostanoïde bioactif synthétisé par l'action séquentielle de plusieurs enzymes sur l'acide arachidonique, notamment les enzymes cyclooxygénase (COX), COX-1 et COX-2, et les synthases PGE, mPGES-1, mPGES-2, et PGE synthase cytosolique.

La prostaglandine E2 (PGE2), principal médiateur de l'inflammation, joue un rôle essentiel dans la maturation cervicale. Sa biosynthèse dans le col de l'utérus implique la conversion de l'acide arachidonique en prostaglandine H2 (PGH2) par la PGH2 synthase (PTGS2) et la conversion de PGH2 en PGE2 par la prostaglandine E synthase 2 (PTGES2). Dans le col prématuré, la 15-hydroxyprostaglandine déshydrogénase (HPGD) est fortement exprimée, réprimant les niveaux tissulaires de PGE2 en convertissant la PGE2 en 15-céto PGE2 inactive. À l'approche du terme, une régulation positive de PTGS2 et une régulation négative de HPGE interviennent simultanément, augmentant la concentration locale de PGE2 dans le col de l'utérus.

La PGE2 a été utilisée comme médicament efficace pour induire la maturation cervicale et le travail.

Influence

La recherche pharmaceutique s'intéresse principalement aux prostaglandines de l'acide arachidonique (série II), responsables de la douleur, de la coagulation du sang, de l'inflammation et d'autres processus physiologiques et physiopathologiques. Différents tableaux cliniques, notamment chroniques, tels que rhumatismes, asthme, douleurs, allergies et hypertension artérielle apparaissent avec la participation des prostaglandines de la série II. L'objectif est d'inhiber l'action des prostaglandines de la série II. Les médicaments typiques dont l'action ici est utilisée sont les anti-inflammatoires non stéroïdiens (par exemple l'acide acétylsalicylique). Cependant, ces médicaments inhibent non seulement les prostaglandines de la série II, mais également leurs homologues naturels des séries I et III.

Les mesures diététiques tentent également d'influencer l'expression des prostaglandines des trois séries. Sont décrits :

• absorption directe des substrats, à savoir DGLA (existant par exemple dans l'huile d'onagre), EPA (par exemple dans l'huile de poisson) ou AA,
• Influence sur le taux de synthèse de l'AA par l'acide linoléique (dans l'huile de lin), l'acide oléique (par exemple dans l'huile d'olive) ou d'autres substances qui se lient à l'enzyme delta-5-désaturase formant l'AA.

Rôle médicalementeux

Parmi les prostaglandines (PG) d'origine naturelle, la PGE₁ (nom générique : alprostadil), la PGE₂ (nom générique : la dinoprostone), la PGF_2α (nom générique : le dinoprost) et la PGI₂ (la prostacycline, le nom générique : l'époprosténol) sont utilisées en thérapeutique. En outre, les effets spécifiques de plusieurs dérivés synthétiques de prostaglandines sont utilisés dans diverses applications médicales.

En rapport avec "prostaglandine"

• eicosanoïde

  

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