introduction
Les prostaglandines sont des molécules d' origine naturelle normalement produites par l'organisme.
En détail, il s'agit de dérivés d'acides gras polyinsaturés synthétisés dans de nombreux tissus du corps et couvrant différentes fonctions au sein de ceux-ci.
Bien qu'elles soient impliquées dans de nombreux processus physiologiques, le rôle le plus connu des prostaglandines est probablement leur rôle dans les processus inflammatoires .
L'intuition de l'existence de prostaglandines remonte aux années 1930 à la suite d'études menées sur le liquide séminal humain. Cependant, la description de la première prostaglandine a eu lieu longtemps après, au début des années 1960. À partir de ce moment, les recherches dans ce domaine se sont intensifiées, de nombreuses autres prostaglandines ont été découvertes et des rôles au sein de l'organisme ont été définis.
De plus, certaines prostaglandines ont été créées, analogues et dérivés, utilisés dans le domaine thérapeutique pour le traitement de différentes affections (par exemple, induction de l'accouchement, traitement de la dysfonction érectile, etc.).
Ce que je suis
Que sont les prostaglandines?
Les prostaglandines sont des molécules naturellement produites par le corps et impliquées dans de nombreux processus physiologiques et non inflammatoires. En détail, il s'agit de produits dérivés d' acides gras polyinsaturés et appartenant au groupe des éicosanoïdes (ainsi que des lipoxines, des thromboxanes et des leucotriènes).
Les prostaglandines sont produites par différentes cellules et chacune d’elles peut produire des prostaglandines de différentes variétés et quantités.
nomenclature
Aperçu de la nomenclature et de la structure chimique générale des prostaglandines
Il existe de nombreux types de prostaglandines produites par l'organisme actuellement connu. Ils sont indiqués avec l'abréviation " PG " (ProstaGlandine) suivie d'une lettre majuscule de A à I: PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGH, PGH et PGI.
Saviez-vous que ...
- Les prostaglandines I - donc l’ IGP - sont mieux connues sous le nom de " prostacyclines ". Souvent, ils sont considérés comme un groupe d’eicosanoïdes à part entière.
- Les prostaglandines des séries G et H ( PGG et PGH ), en revanche, sont considérées comme des intermédiaires dans la synthèse des autres prostaglandines . De plus, en fonction de l'enzyme agissant sur elles, la PGH peut donner naissance, ainsi que les autres prostaglandines A, B, C, D, E et F, à la prostagicline (PGI) et aux thromboxanes (TX).
La structure chimique générale des prostaglandines naturelles est illustrée dans la figure ci-dessous; comme on peut le voir, il est caractérisé par la présence d'un cycle cyclopentane ; tandis que le carbone 15 (C-15) est généralement lié à un groupe hydroxyle.
Les différentes séries (A, B, C, D, E, F, G, H et I) de prostaglandines diffèrent les unes des autres par le type et la stéréochimie des substituants présents en positions 9 et 11 . Par exemple: les prostaglandines de la série E (PGE) ont un groupe carbonyle en position 9 et un groupe hydroxyle lié au carbone 11; les prostaglandines de la série F ont des groupes hydroxyle liés aux atomes de carbone en position 9 et en position 11; les prostaglandines de la série D, d'autre part, ont un groupe hydroxyle lié au carbone 9 et un groupe carbonyle en position 11; etc.
Les prostaglandines des séries G et H ( PGG et PGH ), que nous rappelons être intermédiaires pour la synthèse des autres prostaglandines, sont des cyclo-endopéroxydes .
Structure chimique des prostaglandines et des doubles liaisons
Dans les prostaglandines naturelles, la double liaison entre le carbone 13 (C-13) et le carbone 14 (C-14) est toujours présente . Cependant, en fonction de l'acide gras polyinsaturé dont dérivent les PC, il est possible qu'il y ait d'autres doubles liaisons. Plus précisément:
- Les prostaglandines ayant une double liaison (présente entre C-13 et C-14) proviennent de l' acide 8, 11, 14-eicosatriénoïque .
- Les prostaglandines ayant deux doubles liaisons (une de C-13 et C-14 et une de C-5 et C-6) dérivent de l'acide arachidonique (ou de l'acide 5, 8, 11, 14-éicosatétraénoïque).
- Les prostaglandines ayant trois doubles liaisons (une de C-13 et C-14, une de C-5 et C-6 et une de C-17 et C-18) dérivent de l' acide 5, 8, 11, 14, 17 -eicosapentaenoico (EPA).
Les doubles liaisons présentes dans la prostaglandine sont indiquées par un nombre placé à côté de la lettre représentant la série; par exemple: PGE1 indique une prostaglandine de la série E avec une double liaison; PGE2 indique une prostaglandine de la série E avec deux doubles liaisons; PGE3 indique une prostaglandine de la série E avec trois doubles liaisons.
Isomérie cis et trans
Nous concluons le contour de la nomenclature des prostaglandines en rappelant que la présence d’une lettre grecque à côté du nombre de liaisons présentes dans la structure des prostaglandines indique la position de tout groupe hydroxyle lié à C-9 (carbone 9) par rapport à tout groupe hydroxyle lié. en C-11 (carbone 11).
Plus en détail, le groupe hydroxyle lié au C-9 peut être en position cis - dans ce cas, il sera indiqué avec la lettre grecque α - ou en position trans - dans ce cas, il sera indiqué sur la lettre grecque β - en ce qui concerne le groupe hydroxyle lié. à C-11.
Par exemple: PGF2α indique la prostaglandine appartenant à la série F avec deux doubles liaisons (dérivant de l'acide arachidonique) ayant le groupe hydroxyle lié au carbone 9 en position cis par rapport au groupe hydroxyle lié au carbone 11.
résumé
Comment sont produites les prostaglandines?
Les prostaglandines sont synthétisées à partir des acides gras polyinsaturés énumérés dans le paragraphe précédent. Comme mentionné, en fonction de l'acide gras à partir duquel la synthèse a commencé, les prostaglandines résultantes peuvent avoir une, deux ou trois doubles liaisons dans leur structure chimique.
Chez l'homme, les prostaglandines dérivées de l'acide arachidonique (donc, les prostaglandines ayant deux structures doubles dans leur structure) jouent un rôle biologique prépondérant.
Pour cette raison, nous examinerons le processus de synthèse des prostaglandines à partir de l'acide arachidonique qui, pour simplifier, sera résumé dans les points principaux suivants:
- L'acide arachidonique se trouve dans les membranes phospholipidiques sous forme estérifiée. Par action de la phospholipase A2 de la forme estérifiée, on obtient de l'acide arachidonique.
- L'acide arachidonique ainsi libéré peut emprunter différentes voies de synthèse:
- La voie de la cyclooxygénase (ou voie cyclique) qui conduit à la synthèse de prostaglandines et de thromboxanes;
- La voie de la lipoxygénase (ou voie linéaire) conduisant à la synthèse des leucotriènes.
- Par l'action de l' enzyme cyclooxygénase (COX), on obtient à partir de l'acide arachidonique le PGG2 endogène cyclique (prostaglandine G2) et, par la suite, l'action de la peroxydase, l' endométoxyde oxyde cyclique PGH2 (prostaglandine H2).
- A partir de PGH2, il est possible d’obtenir:
- La prostaglandine E2 (PGE2) par action de la PGE isomérase.
- Prostaglandine F2α (PGF2α) pour la prostaglandine-F synthase.
- Prostaglandine D2 (PGD2) par action d'une autre isomérase.
- Prostaglandine I2 (PGI2) - mieux connue sous le nom de prostacycline - par la prostacycline synthase.
- La thromboxane A2 (TXA2) pour l’action de la thromboxane synthase.
Approfondissement: enzyme cyclooxygénase
Il existe trois isoformes différentes de l'enzyme cyclooxygénase: COX-1, COX-2 et COX-3. Laissant de côté la COX-3 dont les fonctions au sein de l'organisme semblent encore mal comprises; COX-1 est l' isoforme constituée normalement exprimée dans les cellules et impliquée dans l'homéostasie cellulaire, donc impliquée dans les processus physiologiques; au contraire, la COX-2 est une isoforme inductible qui est activée en présence de lésions tissulaires et conduit à la synthèse de prostaglandines pro-inflammatoires .
fonctions
Quelles sont les fonctions des prostaglandines?
Les prostaglandines sont impliquées dans la réalisation de différentes fonctions physiologiques, comme dans les processus pathologiques (inflammation).
Dans des conditions physiologiques, donc en l'absence d'états inflammatoires, les prostaglandines remplissent de nombreuses fonctions importantes pour l'organisme:
- Ils interviennent dans la régulation de la vasodilatation (PGE2 et PGI2) et de la vasoconstriction (PGF2α);
- Ils sont impliqués dans la régulation de l'agrégation plaquettaire (la PGI2 l'inhibe);
- Ils régulent la bronchodilatation (PGE2) et la bronchoconstriction (PGF2α);
- Ils exercent une action cytoprotectrice contre la muqueuse gastro-intestinale;
- Ils sont impliqués dans le maintien de la fonction rénale ;
- Chez la femme, ils stimulent la contraction utérine (PGE2 et PGF2α) et agissent sur le corps jaune régulant la production de progestérone (la PGE2 augmente la production, la PGF2α l’inhibe).
Comme on peut le constater, les prostaglandines exercent différentes activités, parfois opposées, mais permettant de maintenir l'homéostasie au sein de l'organisme.
Rôle des prostaglandines dans l'inflammation
Les prostaglandines ne sont pas seulement impliquées dans les fonctions homéostatiques de l'organisme, mais interviennent également lors de processus inflammatoires. En fait, dans de telles situations, les prostaglandines pro-inflammatoires provenant de l'action de la COX-2 sur l'acide arachidonique:
- Ils induisent une vasodilatation en augmentant la perméabilité des vaisseaux;
- Favoriser l'apparition d' œdèmes ;
- Le seuil de la douleur diminue grâce à la sensibilisation des nocicepteurs (récepteurs de la douleur) aux médiateurs de l'inflammation (les prostaglandines, en fait, ne sont pas les seules molécules à participer à la réponse dite inflammatoire);
- Favoriser l' augmentation de la température corporelle (cette augmentation est toutefois également régulée par d'autres facteurs non prostaglandiques).
Action des anti-inflammatoires non stéroïdiens
Certes, le rôle des prostaglandines dans l'inflammation est d'une grande importance. Par conséquent, il n’est pas surprenant que les médicaments principaux et les plus couramment utilisés pour lutter contre les processus inflammatoires - c’est-à-dire les AINS, médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens - interfèrent précisément avec la synthèse de ces eicosanoïdes.
En détail, ces médicaments inhibent l'activité de l'enzyme cyclooxygénase : les AINS non sélectifs sont capables d'inhiber les isoformes de la COX-1 et de la COX-2; tandis que les AINS sélectifs - plus connus sous le nom d’oxicam (par exemple, le piroxicam) - inhibent sélectivement l’isoforme inductible par la COX-2. Grâce à cette sélectivité, les oxicams devraient réduire les effets secondaires des AINS non sélectifs en raison de l'inhibition de l'isoforme constitutive de la COX-1.
Applications thérapeutiques
Applications thérapeutiques des prostaglandines
Les prostaglandines naturelles, ainsi que leurs analogues et dérivés synthétiques, trouvent également différentes applications dans le domaine thérapeutique . En effet, connaissant le rôle joué par différentes prostaglandines dans le corps, il était possible de fabriquer des médicaments à base de prostaglandines naturelles ou de leurs analogues utiles pour le traitement de différentes affections ou maladies. Ci-dessous quelques exemples.
misoprostol
Le misoprostol est un analogue synthétique de la prostaglandine E1. C'est un ingrédient actif entrant dans la composition des médicaments utilisés pour:
- Exercer une action cytoprotectrice sur la muqueuse gastro-intestinale afin de traiter ou de prévenir les lésions causées par l'utilisation d'anti-inflammatoires non stéroïdiens.
- Induisant le travail à partir de la 36ème semaine de gestation chez les femmes ayant un col utérin défavorable dans lequel l'induction de l'accouchement est indiquée.
- Avortement thérapeutique et avortement pharmacologique.
sulprostone
La sulprostone est un analogue synthétique de la prostaglandine E2 utilisée pour:
- Induire l'accouchement en cas de mort fœtale intra-utérine;
- Provoquer l'avortement en présence d'indications maternelles ou fœtales;
- Traiter les saignements post-partum en raison du manque de tonus musculaire de l'utérus.
gemeprost
Le gemeprost est un analogue synthétique de la prostaglandine E1 entrant dans la composition des médicaments indiqués pour:
- Induire l'accouchement en cas de mort fœtale intra-utérine;
- Induire un avortement médicamenteux ou un avortement thérapeutique, lorsque cela est possible et indiqué.
dinoprostone
La dinoprostone est la prostaglandine naturelle E2. Il représente l'ingrédient actif des médicaments utilisés pour:
- Induire l'accouchement avant la fin de la grossesse lorsqu'il existe des conditions pour lesquelles il est conseillé d'anticiper la naissance de l'enfant;
- Induction de l'accouchement pendant la grossesse au-delà du terme;
- Induction de l'accouchement en cas de mort de l'enfant à l'endomètre.
alprostadil
L'alprostadil est un analogue synthétique de la prostaglandine E1 qui est utilisé:
- Chez les adultes pour contrer le dysfonctionnement érectile.
- Chez les nourrissons atteints de malformations cardiaques congénitales, maintenir le canal artériel ouvert jusqu'à ce qu'ils reçoivent le traitement chirurgical nécessaire pour résoudre les malformations susmentionnées.
Latanoprost et Travoprost
Le latanoprost et le travoprost sont des analogues de la prostaglandine F2α entrant dans la composition des médicaments utilisés pour réduire la pression intra-oculaire élevée chez les patients atteints de glaucome à angle ouvert et chez les patients hypertendus oculaires (y compris les enfants).
Note
Naturellement, les médicaments à base de prostaglandines naturelles, leurs dérivés ou leurs analogues synthétiques ne peuvent être utilisés que sur ordonnance du médecin et uniquement sous contrôle strict de ce fournisseur de soins de santé.
