Простагландины в офтальмологии

Prostaglandines in ophthalmology

Prostaglandines are the group of biological active substances having influence on different processes in organism. They were discovered by Swedish scientists in 30–ths years of XX century. The prostaglandine effects realize by means of specific receptors. There are five main types of the receptors. FP receptors are most spreading in eye tissues. Prostaglandines take part not only in inflammation reaction, but have influence on blood–aqueous barrier penetration and on IOP level.

The discovery of prostaglandines influence on IOP level gave the opportunity to use them as a medicines. Prostaglandines lower IOP because of uveoscleral outflow increasing. There are two remedies – Rescula and Xalatan – today. Clinical research and experience show that xalatan has more strong IOP lowering effect. Preliminary research discovers possible neuroprotective effects of prostaglandines.

П ростагландины – группа биогенных веществ, которые оказывают влияние на различные процессы в организме. В 1930–х годах У. Эйлер установил, что сперма человека и животных способна вызывать сокращение гладких мышц различных органов. Так как Эйлер предполагал, что эти вещества образуются в предстательной железе, он назвал их простагландинами (ПГ). Позже, в 1957 г. С. Бергстрем выделил ПГ из бараньих семенных пузырьков в кристаллическом виде и через несколько лет установил их структуру. В последующем ПГ были выделены из всех тканей животных, микроорганизмов.

По химическому строению простагландины относятся к 20–углеродным жирным кислотам, содержащим 5–углеродное лактонное кольцо (рис. 1). По строению этого кольца ПГ делят на подгруппы: ПГD, ПГE, ПГF, ПГ I (простациклины), TxA₂ (тромбоксан) и др. Кроме того, при обозначении классов ПГ у каждой буквы указывается цифровой индекс, обозначающий общее число двойных связей в боковых углеводородных цепях, и индекс a или b, обозначающий расположение ОН–группы в положении С–9 по отношению к горизонтальной плоскости молекулы.

Рис. 1. Схема химического строения простагландинов

Источником для образования ПГ являются ненасыщенные жирные кислоты (НЖК), которые поступают в организм с пищей и в фосфорилированном виде входят в структуру мембран клеток. При нарушении структуры клеточных мембран из НЖК под воздействием фосфолипазы А₂ образуется арахидоновая кислота. К увеличению содержания свободных НЖК приводят различные патогенные воздействия, вызывающие разрушение клеточных мембран. В физиологических условиях выходу НЖК способствуют катехоламины, брадикинин, ангиотензин II и другие факторы, активизирующие фосфолипазы. Под воздействием фермента циклооксигеназы из арахидоновой кислоты образуются первичные эндоперекиси (нестабильные простагландины). В последующем под влиянием антиокислительных систем клеток к кислороду присоединяется водород с образованием гидроксилов в кольце и боковых цепях и формируется молекула стабильных ПГ. Простагландины быстро метаболизируются во всех тканях, особенно в легких, печени, почках, селезенке. Схематично процесс образования ПГ изображен на рис. 2.

Рис. 2. Процесс образования простагландинов

ПГ являются активными веществами и в малых количествах выполняют регуляторную роль в клетках и тканях. Регуляция осуществляется с помощью образования молекул ПГ стимулирующего и тормозящего типа действия или путем изменения концентрации одного и того же ПГ. Например, ПГЕ₂ расслабляет гладкие мышцы бронхов, а ПГF_2a вызывает их спазм. Простагландины F_2a и Е₂ в малых (пороговых) дозах уменьшают спазм сосудов, а в больших дозах увеличивают его.

Регулирующее влияние ПГ осуществляется через модулирование активности (повышение или понижение) рецепторов клеток, изменение образования внутриклеточного медиатора цАМФ, изменение кинетики кальция в клетке.

В последние годы было выявлено несколько типов простагландиновых рецепторов, специфичных для разных классов ПГ. Наиболее широко в тканях глазного яблока человека представлены FP–рецепторы, которые были обнаружены в цилиарной мышце и эпителии, в трабекулярной ткани, в меланоцитах радужки и в эпителии капсулы хрусталика.

Классификация простагландиновых рецепторов и их распределение в тканях глаза представлены в табл. 1.

В настоящее время практически расшифрована структура некоторых простагландиновых рецепторов. Существование классов простагландиновых рецепторов обусловлено различным аминокислотным составом белковой молекулы. Однако их расположение в клеточной мембране сходно (рис. 3.). Они состоят из семи гидрофобных сегментов, которые погружены в клеточную мембрану. Молекула белка, образующего рецептор, имеет три петли, которые находятся на наружной поверхности клеточной мембраны, и три петли на внутренней поверхности мембраны. Один конец белковой молекулы, содержащий аминогруппу, находится на поверхности клетки, а другой конец, содержащий карбоксильную группу, находится во внутриклеточном пространстве.

Рис. 3. Схема строения простагландинового рецептора

В организме человека простагландины играют огромную роль не только в развитии воспалительной реакции, вызывая усиление проницаемости сосудистой стенки, развитие болевого синдрома и повышение температуры тела. Они усиливают перистальтику кишечника, сокращение миометрия и гладких мышц сосудов, вызывают спазм бронх