Тема: Простогландины и лейкотриены, их структура, функции,

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Биохимия обмена веществ

Тема: Простогландины и лейкотриены, их структура, функции,

Иологическая роль.

I Научно-методическое обоснование темы:

Эйкозаноиды – это группа сигнальных молекул местного действия, которые синтезируются практически во всех дифференцированных клеток из полиненасышенных жирных кислот (ПНЖК) с 20-ти углеродными атомами. Обладают коротким полупериодом жизни и действуют по аутокринному и паракринному механизму действия. ПНЖК включаются в состав фосфолипидов клеточных мембран, а далее под действием фосфолипазы А₂ и фосфолипазы С, которые активируются при поступлении сигнала на рецептор мембраны, высвобождается и идет на синтез эйкозаноидов.

В разных тканях арахидоновая и другие эйкозановые кислоты могут использоваться по трем основным направлениям:

1. Циклооксигеназный путь ведет и образованию тромбоксанов и тромбоксанов;

2. Липооксигеназа превращает арахидоновая кислота лейкотриены, липоксины и гидроксиэйкозатетраенофты (ГЭТЕ);

3. Система окисления с участием Р₄₅₀ ответственная за систез эпоксидов;

Классификация эйкозаноидов:

1. простагландины;

2. тромбоксаны;

3. лейкотриены и ряд других веществ, - высокоактивные регуляторы клеточных функций.

Функции эйкозаноидов:

1. регулируют тонус ГМК (влияние на АД);

2. регулируют состояние бронхов, кишечника, матки;

3. регулируют секрецию воды и натрия почками;

4. оказывают влияние на образование тромбов;

5. участвуют в развитии воспалительного процесса, происходящего после повреждения тканей или инфекции;

6. обуславливают развитие таких признаков воспаления, как боль, отёк, лихорадка;

Избыточная секреция эйкозаноидов приводит к ряду заболеваний, например бронхиальной астме и аллергическим реакциям.

А. Субстраты для синтеза эйкозаноидов

Главный субстрат для синтеза эйкозаноидов у человека - арахидоновая кислота (20:4, ω-6), в меньшем количестве используются эйкозапентаеновая (20:5, ω-3) и эйкозатриеновая (20:3, ω-6) жирные кислоты. Полиеновые кислоты (ПНЖК) с 20 атомами углерода поступают в организм человека с пищей или образуются из незаменимых (эссенциальных) жирных кислот с 18 атомами углерода, также поступающими с пищей (рис. 1).

Эйкозаноиды действуют на клетки мишени через специфические мембранные рецепторы. Их присоединению к рецептору и включению аденилатциклазы или инозитолфосфатную систему, систему передачи сигнала, вызывают повышение внутриклеточной концентрации– цАМФ, цГМФ, ИФ₃,Са²⁺.

Рис.1.Синтез ПНЖК с 20 углеродными атомами в организме человека.

Простагландины впервые были выделены из предстательной железы, откуда и получили свое название. Позже было показано, что и другие ткани организма синтезируют простагландины и другие эйкозаноиды.

Рис. 8-49. Липоксигеназный путь синтеза эикозаноидов.

Рис. 6. Строение и синтез липоксина А₄.

Эйкозаноиды - гормоны местного действия по ряду признаков:

· образуются в различных тканях и органах, а не только в эндокринных железах;

· действуют по аутокринному или паракринному механизмам;

· концентрация эйкозаноидов в крови меньше, чем необходимо, чтобы вызвать ответ в клетках-мишенях.

Только при некоторых патологических состояниях эйкозаноиды могут оказывать системное действие, если их концентрация в крови увеличивается до количеств, когда они могут оказать действие на ГМК всего органа, например кишечника, лёгких, кровеносных сосудов.

Таблица 1. Характеристика биологического действия основных типов эйкозаноидов

Эйкозаноид	Основное место синтеза	Основное биологическое действие
PG E₂	Большинство тканей, особенно почки	Расслабляет гладкую мускулатуру, расширяет сосуды, инициирует родовую активность, подавляет миграцию лимфоцитов, пролиферацию Т-клеток.
PG F_2α	Большинство тканей	Сокращает гладкую мускулатуру, суживает сосуды, бронхи, стимулирует сокращения матки.
PG D₃	Клетки гладкой мускулатуры	Вызывает расширение сосудов, снижает агрегацию тромбоцитов и лейкоцитов.
PG I₂	Сердце, клетки эндотелия сосудов	Уменьшает агрегацию тромбоцитов, расширяет сосуды. В клетках-мишенях увеличивает образование цАМФ.
TX A₂	Тромбоциты	Стимулирует агрегацию тромбоцитов, суживает сосуды и бронхи, в клетках уменьшает образование цАМФ.
TX A₃	Тромбоциты	Обладает функциями, одинаковыми с ТХ А₂, но значительно менее эффективен.
LT B₄	Клетки белой крови, клетки эпителия	Стимулирует хемотаксис и агрегацию лейкоцитов, освобождение лизосомальных ферментов лейкоцитов. Увеличивает проницаемость сосудов.
Группа лейкотриенов	Клетки белой крови, альвеолярные	Стимулируют расширение сосудов, увеличивают их проницаемость. Вызывают сокращение бронхов.
LTC₄→	макрофаги	Основные компоненты «медленно реагирующей
LT D₄→		субстанции» анафилаксии.
LTE₄→
LXA₄	Лейкоциты	Активирует хемотаксис и стимулирует образование супероксид аниона в лейкоцитах.

При разрушении клеток эндотелия (например, в результате образования атеросклеротической бляшки) синтез PGI₂ снижается. Тромбоциты контактируют с повреждённой стенкой сосуда, в результате чего активируется фосфолипаза А₂. Это приводит к увеличению секреции ТХ А₂, стимулирующего агрегацию тромбоцитов и образование тромба в области повреждения сосуда (рис. 8), что часто приводит к развитию инфаркта.

При изучении факторов риска инфаркта миокарда было показано, что люди, потребляющие большое количество рыбьего жира, значительно меньше подвержены этому заболеванию, так как у них реже образуются тромбы в сосудах сердца. Оказалось, что на семейства эйкозаиоидов, синтезируемых в организме, влияет состав жирных кислот пищи (см. выше табл. 8-3). Если с пищей поступает больше эйкозапентаеновой кислоты (20:5, ю-3), в большом количестве содержащейся в рыбьем жире, то эта кислота включается преимущественно в фосфо-липиды мембран (вместо арахидоновой) и после действия фосфодипазы А₂ служит основным субстратом для синтеза эйкозаноидов. Это имеет существенное влияние на свёртывание крови. При обычной диете с преобладанием арахидоновой кислоты (20:4, ω-6) над эйкозапентаеновой действие ТХ А₂ уравновешено действием PG I₂ (рис. 9.) и другими простагландинами. В случае диеты с преобладанием ω-3 кислот в клетках эндотелия образуются более сильные ингибиторы тромбообразования (PG I₃, PG E₃, PG D₃), что снижает риск образования тромба и развития инфаркта миокарда.

Инактивация эйкозаноидов

Все типы эйкозаноидов быстро инактивируются. Т_1/2 эйкозаноидов составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Простагландины инактивируются путём окисления гидроксильной группы в положении 15, важнейшей для их активности, до кетогруппы. Двойная связь в положении 13 восстанавливается. Затем происходит β-окисление боковой цепи, а после него - ω-окисление. Конечные продукты (дикарбоновые кислоты) выделяются с мочой. Активный ТХ A₂ быстро превращается в биологически неактивный IX В₂путём разрыва кислородного мостика между 9-м и 11-м атомами углерода с образованием гидроксильных групп.

Рис. 7. Роль простациклинов в регуляции тонуса клеток гладкой мускулатуры стенок сосудов и агрегации тромбоцитов. В норме клетки эндотелия продуцируют PG I₂, который вызывает релаксацию ГМК и ингибирует агрегацию тромбоцитов. Тромбоциты в неактивном состоянии не продуцируют тромбоксаны. NO (оксид азота) - вазодилататор.

Рис. 8. Нарушение синтеза эйкозаноидов в области повреждения эндотелия. В области повреждения стенки сосуда преобладает действие TX А₂, стимулирующего агрегацию тромбоцитов и сокращение стенок сосуда. В результате на повреждённом участке образуется тромб, происходит резкое сужение просвета сосуда. В миокарде это может привести к развитию инфаркта миокарда.

Таблицы названия

VI Перечень вопросов для проверки исходного уровня знаний:

1. Какие жирные кислоты бывают в природе;

2. Что мы называем ненасыщенными жирными кислотами, что насыщенными, а что полиненасыщенными (ПНЖК)?

3. Из каких жирных кислот осуществляется синтез эйкозаноидов: простогландинов, лейкотриенов и др.

4. Как выглядит структура жирных кислот;

5. В каких процессах участвуют жирные кислоты;

6. в состав, каких компонентов входят жирные кислоты в организме;

7. что значит эссенциальные жирные кислоты, что мы к ним относим?

VII Перечень вопросов для проверки конечного уровня знаний:

1. Определение эйкозаноидов;

2. В каких процессах участвуют эйкозаноиды;

3. Субстраты для ситеза эйкозаноидов;

4. Классификация эйкозаноидов;

5. Простогландины – особенности;

6. Тромбоксаны. Характеристика;

7. Циклооксигеназный путь синтеза (ЦОГ) простогландинов;

8. Липооксигеназный путь синтеза;

9. Механизм действия эйкозаноидов, основные эффекты;

10. Роль эйкозаноидов в развитии воспаления;

11. Роль эйкозаноидов в процессе тромбообразования;

12. Инактивация эйкозаноидов;

13. ЛС- ингибиторы синтеза эйкозаноидов;

14. Механизм действия НПВС и СПВС;

15. Использование производных эйкозаноидов в качестве ЛС.

VIII Хронокарта учебного занятия:

1. Общий бюджет времени: 3 (125);

2. Перекличка 5 минут;

3. Разбор основных вопросов темы 60 минут;

4. Тестовый опрос 20 минут;

5. Проведение лабораторной работы;

6. Оформление протоколов 10 минут

IX Самостоятельная работа студентов:

Вопросы для самостоятельного обучения:

Составление тестов и кроссвордов по данной теме.

X Список используемой литературы:

Обязательная:

1. Е.С. Северин «Биохимия», Москва 2004,С.417-428;

2. Е.С. Северин «Биохимия с упражнениями и задачами», Москва 2008;

Дополнительная:

1. Конспект лекций;

2. Интернет ресурсы.