प्रोस्टाग्लैंडिंस: संरचना, संश्लेषण, कार्य, अवरोधक - जीवविज्ञान - 2025

Prostaglandins हार्मोन हैं - पदार्थों के उत्पादन और स्थानीय कार्रवाई, बहुत कम जीवन, शक्तिशाली मनोवैज्ञानिक प्रभाव की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ, पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड और ऑक्सीजन से बना है। वे अधिकांश यूकेरियोट्स, और लगभग सभी अंगों और कोशिका प्रकारों द्वारा निर्मित होते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस (संक्षिप्त पीजी) उनका नाम इस तथ्य पर निर्भर करता है कि वे पहले अंडाशय के प्रोस्टेट से पृथक थे। वे आवश्यक फैटी एसिड के एक परिवार के सदस्य हैं, जिन्हें ईकोसोनॉइड्स कहा जाता है, जो 20 कार्बन्स (ग्रीक मूल "ईकोसी" होने की विशेषता से अवगत कराते हैं, इस शब्द का अर्थ है बीस)।

स्रोत: कैल्वरो

उनकी बहुक्रियाशीलता के बावजूद, सभी प्रोस्टाग्लैंडिंस में एक ही मूल आणविक संरचना होती है। वे एराकिडोनिक एसिड से प्राप्त होते हैं, जो बदले में सेल झिल्ली में फॉस्फोलिपिड्स से प्राप्त होता है।

जब आवश्यक हो, वे निष्क्रिय यौगिकों के लिए जारी किए जाते हैं, उपयोग किए जाते हैं और अपमानित होते हैं, सभी उन ऊतकों से पलायन किए बिना जहां वे संश्लेषित होते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस हार्मोन से भिन्न होते हैं: 1) विशेष ग्रंथियों द्वारा उत्पादित नहीं किया जा रहा है; और 2) संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए, और इसके संश्लेषण साइट से बहुत दूर नहीं ले जाया जाना चाहिए। यह आखिरी तथ्य इस तथ्य के कारण है कि वे कुछ सेकंड में नीचा दिखाते हैं। हालांकि, उन्हें कभी-कभी ऑटोकॉइड या ऊतक हार्मोन कहा जाता है।

इतिहास

1930 में, आर। कुर्ज़्रोक और सीसी लिब ने बताया कि मानव गर्भाशय एंडोमेट्रियम तालबद्ध रूप से संकुचित और शिथिल होता है जब वीर्य के संपर्क में आता है। 1935 में, यूएस वॉन ईयुलर ने बताया कि इस प्रकार का संकुचन एक अज्ञात अज्ञात प्रकार के असंतृप्त लिपिड की क्रिया के कारण था, जिसे उन्होंने प्रोस्टाग्लैंडीन कहा था।

1957 में, एस। बर्गस्ट्रॉम और जे। सोजोवाल ने पहली बार एराकिडोनिक एसिड से संश्लेषण और प्रोस्टागैंडिन (पीजीएफ _2α) के अपने क्रिस्टलीय रूप में अलगाव की सूचना दी । 1960 में, इन लेखकों ने एक दूसरे प्रोस्टाग्लैंडीन (PGE ₂) को शुद्ध करने की सूचना दी ।

1962 और 1966 के बीच, एस। बर्गस्ट्रॉम् (बी। सैमुएलसन के साथ) और डीए वैन डॉर्प की टीमों ने एराचीडोनिक एसिड से पीजीई ₂ के संश्लेषण को प्राप्त करने और पीजीएफ _2α और पीजीई ₂ के क्रिस्टल संरचनाओं को स्पष्ट करने की सूचना दी। ।

इन खोजों ने प्रोस्टाग्लैंडिंस के संश्लेषण को पर्याप्त मात्रा में औषधीय अध्ययन करने की अनुमति दी। 1971 में, जेआर वेन ने बताया कि एस्पिरिन और गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ एजेंट प्रोस्टाग्लैंडीन संश्लेषण को रोकते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस पर उनके शोध के लिए, 1970 में एस। वॉन यूलर और 1982 में एस। बर्गस्ट्रॉम, बी। सैमुएलसन और आर। वेन ने चिकित्सा और शरीर विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया।

संरचना

प्रोस्टाग्लैंडिंस एक काल्पनिक लिपिड से उत्पन्न होते हैं, जिसे प्रोस्टेनोइक एसिड कहा जाता है, जिसमें 20 कार्बन परमाणु होते हैं, जिनकी संख्या 8 से 12 तक एक साइक्लोपेंटेन रिंग होती है, और जिनकी संख्या 1 से 7 तक होती है, और 12 से 20 तक, संबंधित चेन बनाते हैं। समानांतर (जिसे R1 और R2 कहा जाता है) जो कि रिंग से शुरू होता है।

16 या अधिक प्रोस्टाग्लैंडिंस होते हैं, जिन्हें अधिकतर संक्षिप्त रूप से PG के साथ निर्दिष्ट किया जाता है, जिसमें एक तीसरा अक्षर (A - I) जोड़ा जाता है जो साइक्लोपेंटेन रिंग के प्रतिस्थापन को दर्शाता है, और एक संख्या से बना एक उपप्रकार जो बांड की मात्रा को दर्शाता है। R1 और R2 में डबल्स, और कभी-कभी एक प्रतीक द्वारा भी, अन्य संरचनात्मक विवरणों को दर्शाते हुए।

साइक्लोपेंटेन रिंग पर पदार्थ हो सकता है, उदाहरण के लिए: ए = α, β -unsaturated ketones (PGA); E = hyd-hydroxyketones (PGE); एफ = 1,3-डायोल्स (पीजीएफ)। पीजीए - पीजीआई प्रोस्टाग्लैंडिंस के प्राथमिक समूह हैं।

पीजीएफ ₂ के मामले में, संक्षिप्त रूप से संकेत मिलता है कि यह आर 1 और आर 2 में दो डबल बॉन्ड के साथ एक समूह एफ प्रोस्टाग्लैंडीन है। पीजीएफ _α के मामले में, α इंगित करता है कि कार्बन 9 का ओएच समूह आर 1 के रूप में साइक्लोपेंटेन रिंग के एक ही तरफ है, जबकि पीजीएफ _{F में}, opposite इसके विपरीत इंगित करता है।

संश्लेषण

प्रोस्टाग्लैंडीन संश्लेषण उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया में बढ़ जाता है जो सेल झिल्ली को बाधित करता है, जैसे कि रासायनिक अड़चन, संक्रमण, या यांत्रिक आघात। साइटोकिन्स और पूरक जैसे भड़काऊ मध्यस्थ इस प्रक्रिया को ट्रिगर करते हैं।

फॉस्फोलिपेज़ ए ₂ द्वारा हाइड्रोलिसिस कोशिका झिल्ली में फ़ॉस्फ़ोलिपिड्स का कारण बनता है, जो कि एरोसिडोनिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है, जो अधिकांश ईकोसिनोइड्स का अग्रदूत है। Cyclooxygenases (COX एंजाइम) द्वारा कैटलिसिस, जिसे प्रोस्टाग्लैंडीन एच सिंथेटेस भी कहा जाता है, एराकिडोनिक एसिड को पीजीएच _{2 में} परिवर्तित करता है ।

मानव कोशिकाएं साइक्लोऑक्सीजिनेज, COX-1 और COX-2 के दो समस्थानिक उत्पन्न करती हैं। ये अमीनो एसिड स्तर पर 60% गृहविज्ञान साझा करते हैं और तीन आयामी संरचना में समान हैं, हालांकि वे विभिन्न गुणसूत्रों से जीन द्वारा एन्कोडेड हैं।

COX-1 और COX-2 दो प्रतिक्रिया चरणों को उत्प्रेरित करते हैं: 1) साइक्लोपेंटेन रिंग का निर्माण और दो O ₂ अणुओं का जोड़, PGG _{2 बनाने के लिए}; 2) पीजीएच ₂ बनाने के लिए एक ओएच समूह में एक हाइड्रोपरोक्साइड समूह का रूपांतरण । अन्य एंजाइमों की कार्रवाई से, पीजीएच ₂ अन्य प्रोस्टाग्लैंडिन्स में बदल जाता है।

समान प्रतिक्रिया चरणों को उत्प्रेरित करने के बावजूद, COX-1 और COX-2 के बीच सेल स्थान, अभिव्यक्ति, विनियमन और सब्सट्रेट आवश्यकताओं के अंतर यह निर्धारित करते हैं कि प्रत्येक संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से विभिन्न प्रोस्टाग्लैंडिन्स के संश्लेषण को शुरू करता है।

विशेषताएं

चूंकि उनकी क्रिया और शारीरिक प्रभाव के तरीकों का स्पेक्ट्रम बहुत व्यापक है, इसलिए प्रोस्टाग्लैंडिंस के कार्यों की एक विस्तृत और विस्तृत सूची तैयार करना मुश्किल है।

सामान्य तौर पर, इन कार्यों को शामिल किए गए दो COX एंजाइमों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है (हाल ही में, एक तीसरे COX एंजाइम का अस्तित्व उठाया गया है)।

COX-1 प्रोस्टाग्लैंडिंस के स्थायी संश्लेषण को बढ़ावा देता है, जो दैनिक शरीर के होमियोस्टैसिस के लिए आवश्यक है, जो पाचन और श्वसन तंत्र, तापमान, गैस्ट्रिक और आंतों के श्लेष्म के प्रसार, मांसपेशियों के रक्त प्रवाह, संकुचन और विश्राम को नियंत्रित करता है, प्लेटलेट फ़ंक्शन और एंटीथ्रॉम्बोजेनेसिस।

COX-2 प्रोस्टाग्लैंडिंस के क्षणिक संश्लेषण को बढ़ावा देता है, अंतिम शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए या बीमारियों या दर्दनाक क्षति के उपचार के लिए आवश्यक है, जो सूजन, बुखार, दर्द, निशान, गुर्दे के तनाव के अनुकूलन, दर्दनाक हड्डी के जमाव को नियंत्रित करता है, ओव्यूलेशन, प्लेसेन्टेशन, गर्भाशय के संकुचन और श्रम।

रिसीवर

अपने विभिन्न प्रकार के कार्यों को पूरा करने के लिए, प्रोस्टाग्लैंडिंस को लक्ष्य कोशिकाओं पर विशिष्ट रिसेप्टर्स (सतह प्रोटीन जिसे वे बांधते हैं) से बांधना चाहिए। प्रोस्टाग्लैंडिंस की कार्रवाई की विधि शायद इन रिसेप्टर्स की तुलना में उनकी आणविक संरचना पर कम निर्भर है।

शरीर के सभी ऊतकों में प्रोस्टाग्लैंडीन रिसेप्टर्स होते हैं। हालांकि इन रिसेप्टर्स में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं हैं, वे प्रोस्टाग्लैंडिन के प्राथमिक समूहों के लिए विशिष्टता दिखाते हैं।

उदाहरण के लिए, पीजीई ₂ रिसेप्टर्स डीपी, ईपी _1, ईपी ₂, ईपी _3, और ईपी ₄ को बांधता है; पीजीआई ₂ आईपी ​​रिसीवर को बांधता है; पीजीएफ _{2 α} एफपी रिसेप्टर को बांधता है; TXA ₂ टीपी रिसेप्टर से जुड़ता है।

प्रोस्टाग्लैंडिंस और ये रिसेप्टर्स जी प्रोटीन नामक नियामक अणुओं के एक समूह के साथ मिलकर काम करते हैं, जो सेल झिल्ली के पार संकेत भेजने में सक्षम हैं, जिसे पारगमन कहा जाता है।

एक जटिल आणविक तंत्र के माध्यम से, जी प्रोटीन स्विच के रूप में कार्य करता है जिसे चालू या बंद किया जा सकता है।

सूजन

सूजन के चार क्लासिक लक्षण एडिमा, लालिमा, उच्च तापमान और दर्द हैं। सूजन यांत्रिक आघात, रासायनिक एजेंटों, जलन, संक्रमण और विभिन्न विकृति के लिए एक प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया है। यह एक अनुकूलन है जो आम तौर पर ऊतकों को शारीरिक संतुलन को ठीक करने और बहाल करने की अनुमति देता है।

ऊतक और अंग क्षति, गठिया, कैंसर, और ऑटोइम्यून, हृदय और तंत्रिका संबंधी रोगों के विकास में लगातार सूजन शामिल हो सकती है। तीन प्रोस्टाग्लैंडिन्स, विशेष रूप से PGE ₂, PGI ₂ और PGD ₂, सूजन के विकास और अवधि में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं।

PGE ₂ सबसे प्रचुर और कार्यात्मक रूप से विविध प्रोस्टाग्लैंडीन है। यह बहुत रुचि का है क्योंकि यह सूजन के चार क्लासिक लक्षणों में शामिल है।

यह धमनी फैलाव और संवहनी पारगम्यता को बढ़ाकर शोफ, लालिमा और बढ़े हुए तापमान का कारण बनता है। यह दर्द पैदा करता है क्योंकि यह सीधे तंत्रिका तंत्र पर कार्य करता है।

पीजीआई ₂ कार्डियक होमियोस्टेसिस के नियमन में बहुत महत्व का एक शक्तिशाली वैसोडिलेटर है। यह गठिया के जोड़ों के श्लेष द्रव में सबसे प्रचुर मात्रा में प्रोस्टाग्लैंडीन है। PGD ₂ तंत्रिका तंत्र और परिधीय ऊतकों दोनों में मौजूद है। दोनों प्रोस्टाग्लैंडिंस तीव्र शोफ और दर्द का कारण बनते हैं।

इनहिबिटर्स

एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड (एएसी), या एस्पिरिन, जर्मन दवा कंपनी बायर द्वारा 1899 में शुरू किया गया था। 1971 में, यह निर्धारित किया गया था कि एस्पिरिन प्रोस्टाग्लैंडीन संश्लेषण को रोककर काम करता है।

एएसी रूपों, एसिटिलिकेशन द्वारा, clolooxygenase एंजाइमों के सक्रिय साइट (COX-1, COX-2) के साथ एक सहसंयोजक बंधन। यह प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है, और एक निष्क्रिय AAC-COX परिसर उत्पन्न करती है। इस मामले में, कोशिकाओं को प्रोस्टाग्लैंडीन उत्पादन को फिर से शुरू करने के लिए नए COX अणुओं का उत्पादन करना चाहिए।

प्रोस्टाग्लैंडीन उत्पादन को रोकना उनके कारण होने वाली सूजन और दर्द को कम करता है। हालांकि, अन्य महत्वपूर्ण कार्य भी प्रभावित होते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिन्स गैस्ट्रिक म्यूकोसा के पुनर्जनन को नियंत्रित करते हैं जो पेट को अपने स्वयं के एसिड और एंजाइम से बचाता है। इस म्यूकोसा की अखंडता की हानि अल्सर की उपस्थिति का कारण बन सकती है।

AAC के अलावा, कई अन्य गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाएं (NSAIDs) COX एंजाइमों को निष्क्रिय करके प्रोस्टाग्लैंडीन संश्लेषण को रोकती हैं।

कई एनएसएआईडी आम उपयोग में (कोष्ठकों में उनके व्यापार नामों में से कुछ कर रहे हैं): एसिटामिनोफेन या पैरासिटामाल (टाइलेनोल ^®), डिक्लोफेनाक (Voltaren ^®), etodolac (Lodine ^®), ibuprofen (Motrin ^®), इंडोमेथासिन (Indocin ^®), ketoprofen (Orudis ^®), meloxicam (Movimex ^®), नेपरोक्सन (Naprosyn ^®), piroxicam (Feldene ^®)।

संबंधित रोग

प्रोस्टाग्लैंडिंस के उत्पादन और कार्रवाई में विकार प्रजनन समस्याओं, भड़काऊ प्रक्रियाओं, हृदय रोगों और कैंसर में फंसाए जाते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस में बहुत महत्वपूर्ण हैं: 1) चिकनी मांसपेशी संकुचन और सूजन, जो मासिक धर्म चक्र और श्रम को प्रभावित करती है; 2) प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, जो डिंब के आरोपण और गर्भावस्था के रखरखाव को प्रभावित करती है; 3) संवहनी स्वर, जो गर्भावस्था के दौरान रक्तचाप को प्रभावित करता है।

प्रोस्टाग्लैंडिंस को विनियमित करने में विफलता के कारण होने वाली प्रजनन समस्याओं में डिसमेनोरिया, एंडोमेट्रियोसिस, मेनोरेजिया, बांझपन, गर्भपात और गर्भावस्था के उच्च रक्तचाप शामिल हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस शरीर की भड़काऊ प्रक्रियाओं और ब्रोन्ची के संकुचन को नियंत्रित करते हैं। जब सूजन सामान्य से अधिक समय तक रहती है, संधिशोथ, यूवाइटिस (आंख की सूजन), और अस्थमा सहित विभिन्न एलर्जी रोग विकसित हो सकते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस हृदय संबंधी होमियोस्टेसिस और संवहनी कोशिका गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। जब प्रोस्टाग्लैंडीन गतिविधि दोषपूर्ण होती है, तो दिल का दौरा, घनास्त्रता, थ्रोम्बोफिलिया, असामान्य रक्तस्राव, एथेरोस्क्लेरोसिस और परिधीय संवहनी रोग हो सकता है।

प्रोस्टाग्लैंडिंस में इम्यूनोसप्रेसिव प्रभाव होता है और कैंसर के विकास के पक्ष में कार्सिनोजेन्स को सक्रिय कर सकता है। COX-2 एंजाइम के ओवरएक्प्रेशन से ट्यूमर की प्रगति में तेजी आ सकती है।

नैदानिक ​​उपयोग

प्रोस्टाग्लैंडिंस 1990 में नैदानिक ​​दृश्य पर फट गया। वे अंतर्गर्भाशयी दबाव को कम करने की अपनी शक्तिशाली क्षमता के कारण मोतियाबिंद के उपचार के लिए आवश्यक हैं।

प्रोस्ट्राइक्लिन (PGF ₂) प्लेटलेट एकत्रीकरण का सबसे शक्तिशाली अवरोधक है जो मौजूद है। यह संचार प्रणाली में पहले से मौजूद प्लेटलेट एकत्रीकरण को भी तोड़ देता है। फेफड़े के उच्च रक्तचाप वाले रोगियों के उपचार में प्रोस्टीसाइक्लिन फायदेमंद है।

श्रम को प्रेरित करने के लिए सिंथेटिक PGE ₁ और PGE ₂ का उपयोग किया जाता है। PGE _{1 का} उपयोग बचपन के जन्मजात हृदय रोग में डक्टस आर्टेरियोसस को खुला रखने के लिए भी किया जाता है।

बहिर्जात प्रोस्टाग्लैंडिंस के साथ उपचार उन मामलों में मदद कर सकता है जहां अंतर्जात प्रोस्टाग्लैंडीन उत्पादन में कमी है।

प्रोस्टाग्लैंडिंस के उदाहरण

PGE ₂ प्रोस्टाग्लैंडीन ऊतकों की अधिक विविधता में मौजूद है, इसलिए इसमें बहुत विविध कार्य हैं। यह दर्द, वासोडिलेशन (इस्किमिया से बचाता है) और ब्रोन्कोकन्स्ट्रिक्शन, गैस्ट्रिक संरक्षण (पेट से एसिड और रक्त के प्रवाह के स्राव को नियंत्रित करता है), बलगम और बुखार के उत्पादन में शामिल है।

एंडोमेट्रियम में, मासिक धर्म चक्र के ल्यूटल चरण में पीजीई ₂ की एकाग्रता बढ़ जाती है, जो मासिक धर्म के दौरान अपनी अधिकतम तक पहुंचती है, यह दर्शाता है कि महिला प्रजनन क्षमता में इस प्रोस्टाग्लैंडीन की महत्वपूर्ण भूमिका है।

PGD ₂ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और परिधीय ऊतकों में मौजूद है। इसमें होमोस्टैटिक और भड़काऊ क्षमता है। यह नींद के नियंत्रण और दर्द की धारणा में शामिल है। यह अल्जाइमर रोग और अस्थमा में शामिल है।

PGF _{2 α} ब्रोंची, रक्त वाहिकाओं और गर्भाशय की चिकनी मांसपेशियों में मौजूद है। यह ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन और संवहनी स्वर में शामिल है। यह गर्भपात का कारण बन सकता है।

Thromboxanes A ₂ और B ₂ (TxA ₂, TxB ₂) प्लेटलेट्स में मौजूद प्रोस्टाग्लैंडिंस होते हैं। प्रोस्टीसाइक्लिन (PGF ₂) एक प्रोस्टाग्लैंडीन है जो धमनी एंडोथेलियम में मौजूद है।

TxA ₂ और TxB ₂ वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर्स हैं जो प्लेटलेट एकत्रीकरण को बढ़ावा देते हैं। PGF ₂ इसके विपरीत है। संचार प्रणाली के होमोस्टैसिस इन प्रोस्टाग्लैंडिन्स के बीच बातचीत पर निर्भर करते हैं।

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