Leukotrieny
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 5. února 2021; kontroly vyžadují
5 úprav .
Leukotrieny jsou organické sloučeniny , skupina vysoce aktivních lipidových látek tvořených v těle z kyseliny arachidonové obsahující 20členný uhlíkový řetězec. Podtřída leukotrienů je spolu s prostanoidy zahrnuta do třídy eikosanoidů . Jeden z hlavních účinků leukotrienů - bronchospasmus - je základem patogeneze bronchiálního astmatu .
Historie
V roce 1938 Killway a Feldberg při studiu účinků kobřího jedu na plíce morčat náhodně objevili dříve neznámou látku s bronchokonstrikčním účinkem v plicním perfuzátu. Bronchospasmus vzniklý pod vlivem této neznámé látky se lišil od histaminem vyvolané bronchospastické reakce tím, že se vyvíjel pomalu a trval déle. V tomto ohledu vědci nazvali tuto látku pomalu reagující látkou anafylaxe (zkráceně MRSA, anglicky slow responding substance ).
V roce 1960 Brocklehurst izoloval MRSA z plicní tkáně pacienta s bronchiálním astmatem po inhalační provokaci alergenem . Touto studií potvrdil, že MRSA má výrazný bronchokonstrikční účinek a je důležitým mediátorem ve vývoji alergického zánětu u pacientů s astmatem.
Koncem 70. let byla dešifrována struktura molekuly MRSA. Ve studiích Bengta Samuelsona a jeho kolegů se ukázalo, že MRSA je heterogenní chemická struktura patřící do rodiny lipidových mediátorů . Poprvé byly tyto mediátory izolovány z leukocytů a byly charakterizovány přítomností konjugované trienové struktury. V tomto ohledu byly izolované látky pojmenovány „leukotrieny“ (LT).
V současné době byly identifikovány LTA 4 , LTV 4 , LTS 4 , LTD 4 , LTE 4 , LTF 4 . Mezi nimi se rozlišují 2 podskupiny leukotrienů: první zahrnuje LTC4 , LTD4 , LTE4 a LTF4 , obsahují peptidové zbytky v postranním řetězci a druhá zahrnuje LTV4 , který má odlišnou strukturu.
Syntéza
Jak bylo uvedeno výše, leukotrieny se tvoří z kyseliny arachidonové, která se naopak odštěpuje z fosfolipidů cytoplazmatické membrány pomocí
enzymu fosfolipázy A2 .
Dále může být kyselina arachidonová přeměněna dvěma způsoby: pod vlivem COX se mění na prostanoidy a pod vlivem enzymového systému lipoxygenázy na leukotrieny.
Enzymový systém lipoxygenázy je rozpustný cytosolový enzym nacházející se v cytoplazmě alveolárních makrofágů , krevních destiček , žírných buněk a leukocytů . Nejdůležitější z enzymů tohoto systému je 5-lipoxygenáza (5-LOG). Aktivace těchto buněk vede k pohybu 5-LOG k membráně jaderného aparátu a vazbě na specifický protein – 5-LOG-aktivující protein (5-LOG-AP). 5-LOG-AP je kofaktor v interakci kyseliny arachidonové a 5-LOG. Pod vlivem komplexu 5-LOG + 5-LOG-AP se tedy kyselina arachidonová přemění na nestabilní sloučeninu 5-hydroperoxyeikosatetraenovou kyselinu ( 5 -HPETE), ze které se zase vytvoří LTA4 . Obě tyto reakce jsou katalyzovány aktivovaným 5-LOG umístěným na perinukleární membráně.
Dále lze LTA 4 převést dvěma způsoby: buď za účasti cytosolického enzymu LTA 4 hydrolázy na LTV 4 , nebo vlivem LTS 4 syntetázy za vzniku cisLTS 4 . LTC 4 vstupuje do extracelulárního prostoru a následně se pomocí g-glutamyl transeptidázy mění na LTD 4 , který pak vlivem dipeptidázy tvoří LTE 4 . LTE4 je substrát pro tvorbu LTF4 .
Chemická struktura
Leukotrieny jsou deriváty kyseliny arachidonové . Posledně jmenovaná je polynenasycená kyselina obsahující 20 atomů uhlíku, z nichž 1. je součástí karboxylové skupiny (-COOH). Molekula kyseliny arachidonové také obsahuje 4 dvojné vazby : první je umístěna mezi 5 a 6 atomy uhlíku (počítáno od -COOH), druhá je mezi 8 a 9, třetí je mezi 11 a 12, čtvrtá je mezi 14 a 15.
Je známo 6 typů leukotrienů - A, B, C, D, E a F. Spojuje je - z hlediska chemické struktury - přítomnost karboxylové skupiny, celkový počet atomů uhlíku v hlavním řetězci (20) a přítomnost 4 dvojných vazeb (proto po napsání názvu leukotrien uveďte index 4). Každá molekula leukotrienu
má však své vlastní vlastnosti:
- LTA 4 - jeho 4 dvojné vazby jsou umístěny následovně: první je mezi 7 a 8 atomy uhlíku, druhá je mezi 9 a 10, třetí je mezi 11 a 12, čtvrtá je mezi 14 a 15. Kromě toho 5 a 6 atomů uhlíku je připojena jedna epoxyskupina.
- LTV 4 - jeho 4 dvojné vazby jsou umístěny jinak: první je mezi 6 a 7 atomy uhlíku, druhá je mezi 8 a 9, třetí je mezi 10 a 11, čtvrtá je mezi 14 a 15. Kromě toho je 5 a 13 atomů uhlíku jsou připojeny hydroxylové skupiny .
- LTC 4 - liší se také umístěním 4 dvojných vazeb: první je mezi 7 a 8 atomy uhlíku, druhá je mezi 9 a 10, třetí je mezi 11 a 12, čtvrtá je mezi 13 a 14. Kromě toho, připojují se k 5. atomu uhlíku hydroxylové skupině a k šestému glutathionu prostřednictvím cysteinové sulfidové skupiny.
- LTD 4 - velmi podobný leukotrienu C4, ale vzniká při odštěpení jedné aminokyseliny z glutathion - glutamátu . Proto se jeho postranní peptidový řetězec nazývá cysteinylglycin.
- LTE 4 - vzniká z LTD4 poté, co je jeho peptidový řetězec zbaven další aminokyseliny - glycinu.
- LTF 4 - velmi podobný leukotrienu C4, ale vzniká při odštěpení glycinu z glutathionu. Proto se jeho postranní peptidový řetězec nazývá γ-glutamylcystein). [jeden]
Podle chemické struktury lze tedy rozlišit dvě skupiny leukotrienů:
- Skupina 1 - "peptidové (cysteinové) leukotrieny", tyto zahrnují LTS4 , LTD4 , LTE4 , LTF4 .
- skupina 2 - leukotrieny, bez peptidů: LTA 4 , LTV 4 .
Role v těle
Leukotrienové receptory
Existují tři hlavní typy leukotrienových receptorů . [2] Kromě toho jsou dva z nich modulovány „peptidovými leukotrieny“:
- "Peptidové leukotrieny" modulují specifické receptory spojené s G-proteinem. Jsou označeny CysLT-R. V současnosti existují 2 typy CysLT. Interakce leukotrienů s receptory typu 1 ( CysLT1 ) určuje spektrum jejich hlavních účinků (bronchospasmus). Vazba LT na receptory typu 2 ( CysLT2 ) mění vaskulární tonus a permeabilitu.
- Leukotrien B4 moduluje jiný typ receptoru – receptory BLT1 a BLT2 (jiný název pro receptory LTB4).
Hlavní efekty
- LTP 4 - zprostředkovává chemotaxi , plazmatickou exsudaci, kontrakci plicního parenchymu, účast na imunitních odpovědích.
- LTC 4 , LTD 4 , LTE 4 jsou hlavními složkami MRSA, proto především tato skupina leukotrienů patří k silným bronchokonstriktorům. Tyto leukotrieny jsou také schopny zvýšit tonus hladkého svalstva gastrointestinálního traktu, zprostředkovat exsudaci plazmy a kontrakci plicního parenchymu.
Role v patologii
- Leukotrieny se podílejí na patogenezi bronchiálního astmatu . Leukotrieny jsou spolu s histaminem a prostaglandiny mediátory časné fáze okamžité alergické reakce. V důsledku působení histaminu dochází k okamžitému a krátkodobému bronchospasmu, zatímco leukotrieny způsobují opožděný a delší bronchospasmus.
- Leukotrieny jsou zodpovědné za rozvoj tzv. aspirinového bronchospasmu a, ke kterému dochází při užívání neselektivních NSAID: aspirin atd. [3] Aspirinový bronchospasmus se vyvíjí následovně: enzym COX , který je inhibován NSAID, katalyzuje přeměnu kyseliny arachidonové na cyklický endoperoxid PG H2. To vede k tomu, že syntéza PG prudce klesá a na tomto pozadí budou převládat leukotrieny. Aktivita fosfolipázy A2 však zůstává nezměněna, respektive kyselina arachidonová se odštěpuje z fosfolipidů cytoplazmatické membrány stejně jako normálně. Pokud byla za fyziologických podmínek kyselina arachidonová rovnoměrně distribuována a vstoupila do syntézy PG i LT, pak, když je COX inhibována, bude zcela dodána k syntéze leukotrienů. Při použití neselektivních NSA v lidských tkáních tedy nebude pouze vakantní ( lat. vacuus - prázdný) převaha LT, ale budou syntetizovány intenzivněji než normálně. LTC4, LTD4, LTE4 jsou součástí komplexu MRSA, který generuje bronchospasmus.
Možnosti farmakologické korekce účinků
- V současné době jsou vyvinuti a úspěšně používáni antagonisté CysL-R1: montelukast , zafirlukast a pranlukast (od roku 2022 je v Ruské federaci registrován pouze montelukast). Léky lze použít jako monoterapii u pacientů s mírným perzistujícím astmatem. U pacientů se středně těžkým až těžkým onemocněním se antagonisté CysLT-R1 používají jako přídatná léčba v kombinaci s inhalačními glukokortikoidy (IGCS) ke snížení dávky IKS a dosažení úplné kontroly astmatu. Byl zaznamenán i jejich pozitivní vliv na průběh aspirinu BA u pacientů s intolerancí nesteroidních antirevmatik.
- Byly vytvořeny inhibitory biosyntézy leukotrienů, které inhibují aktivitu enzymu 5-LOG: zileuton (od roku 2022 neregistrovaný v Ruské federaci). Bylo zjištěno, že tento lék má bronchodilatační účinek (jeho nástup do 2 hodin, trvání - 5 hodin po podání) a zabraňuje rozvoji bronchospasmu způsobeného aspirinem a studeným vzduchem.
- V experimentech byly vytvořeny blokátory proteinu aktivujícího 5-LOX a receptory LTB4.
Lze tedy rozlišit 4 body aplikace léků:
- Přímé inhibitory 5-LOG (zileuton, Z-D2138, ABT-761),
- 5-LOG-AP inhibitory zabraňující vazbě tohoto membránově vázaného proteinu na kyselinu arachidonovou (MK-0591, MK-886, BAYxl005 atd.),
- antagonisté CysLT-R (zafirlukast, montelukast, pranlukast atd.),
- Antagonisté receptoru leukotrienu B4 (U-75, 302). [čtyři]
Poznámky
- ↑ LEUKOTRIENES - Chemická encyklopedie.
- ↑ Golubev L. A., Babak S. L., Grigoryants G. A. Antagonisté receptoru leicotrienu při léčbě bronchiálního astmatu // South Russian Medical Journal. - 2001. - č. 1-2 .
- ↑ Princely N.P. Aspirinové bronchiální astma a antagonisté leukotrienů // BC. - 2000. - T. 8 , č. 12 . Archivováno z originálu 10. října 2008.
- ↑ Antileukotrienové léky. Zileuton .
Odkazy