La prostaglandina es un mensajero químico que es sintetizado a partir de ácidos grasos (e.g. ácido araquidónico) localizados en la membrana de las células. Esta sustancia pertenece al grupo de los eicosanoides y es constituida por un esqueleto de 20 átomos de carbono con el formato de horquilla del pelo. Su nombre se debe a haber sido aislado, por primera vez, en el fluido seminal.
Estructura química de las prostaglandinas
Existen diversos tipos de moléculas de prostaglandinas que son consideradas variantes de un prototipo de un ácido graso de veinte carbonos (ácido prostanoico) en una cadena que se dobla por la mitad y toma el ciclopentano de cinco carbonos (carbonos 8 a 12).
Para cada tipo de prostaglandina es usado el prefijo “PG” seguido de una letra de A a K, dependiendo de la naturaleza y posición de los sustituyentes en el anillo.
El número de enlaces dobles depende de la naturaleza del precursor del ácido graso. Así, las prostaglandinas PGE, PGE2 y PGE3 son derivadas del ácido linolénico, del ácido araquidónico y del ácido eicosapentaenóico, respectivamente. De entre ellas, es la PGE2 la más común y la que está envuelta en muchos procesos fisiológicos.
En realidad, existen cuatro prostaglandinas principales bioactivas in vivo: la prostaglandina PGE2, a PGD2, a PGF2α y la prostaciclina PGI2 (ver Figura 1).
Función
Las prostaglandinas pueden ser descritas como hormonas locales que actúan tanto de forma paracrina (es decir, en las células vecinas) como de forma autocrina (en la propia célula que la produce).
Las prostaglandinas son encontradas ubicuamente en los lípidos de las células animales pero son producidas en pequeñas cantidades en situaciones normales.
La PGE2 es una de las prostaglandinas más abundantemente producidas en el cuerpo y es un mediador importante en muchas funciones biológicas, tales como la regulación de respuestas inmunitarias, la presión arterial, la integridad gastrointestinal y la fertilidad.
Las prostaglandinas pueden tener un número de diferentes funciones biológicas, a veces, opuestas, de acuerdo con el tipo de célula, con la naturaleza de la respuesta estimuladora y con el tipo de receptor.
Durante una respuesta inflamatoria, ocurre un aumento considerable de prostaglandinas inmediatamente en la inflamación aguda antes del reclutamiento de los leucocitos y de la infiltración de las células inmunitarias.
Una de las principales funciones fisiológicas de la PGE2 y de la PGF2α es el control de la actividad vascular del músculo liso. Las hormonas que regulan la relajación del músculo liso estimulan la síntesis de PGE2 o de PGI2 y las que regulan la contracción a síntesis de PGF2α.
La prostaciclina PGI2 es producida por la pared de los vasos sanguíneos (células endoteliales) y es un poderoso inhibidor de la agregación de las plaquetas sanguíneas. El PGI2 se une a receptores de las plaquetas y activa la enzima adenilato ciclasa que aumenta la concentración interna de cAMP que llevará a la inhibición de la coagulación de la sangre.
Síntesis de las prostaglandinas
Las prostaglandinas son derivadas del ácido araquidónico o del ácido eicosapentaenóico, es decir, de ácidos grasos esenciales con 30 carbonos que sufren una ciclización y la incorporación de oxígeno molecular (ver Figura 2).
Primero, el ácido graso (e.g., ácido araquidónico) es liberado del fosfolípido de la membrana plasmática por la acción de una fosfolipasa (más concretamente, es la fosfolipasa A2).
A continuación, la enzima cicloxigenasa (COX) actúa sobre el tejido graso libre. Esta enzima constituida por dos centros activos participa en dos reacciones sucesivas: una reacción de cicloxigenasa con la formación de una molécula intermediaria (PGG2) y una reacción de peroxidasa, cuyo producto final de esta reacción es llamado PGH2.
Finalmente la molécula PGH2 va a ser convertida en una molécula específica de prostaglandina por una prostaglandina sintetasa específica. Por ejemplo, la prostagladina PGE es producida por una PGE sintetasa, la PGF2α es producida por una PGF sintetasa, etc.
Figura 1 – Estructura de las principales moléculas de prostaglandinas
Figura 2 – Reacciones de biosíntesis de las prostaglandinas a partir del ácido araquidónico
References:
- Hadley, M. E. (2000). Endocrinology Hadley (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall.
- Lefebvre, Y. (1975). Les prostaglandines. Canadian Family Physician, 103-105.
- Prostaglandins, Prostacyclins and Thromboxanes. (2014). In AOCS Lipid Library. Retrieved July 20, 2016, from http://lipidlibrary.aocs.org/Primer/content.cfm?ItemNumber=39316
- Ricciotti, E., FitzGerald, A. (2011). Prostaglandins and Inflammation. Arterioscler Thromb Vasc Biol., 31(5): 986–1000.
- Sorokin, A. (2011). Glomerulonephritis and Cellular Regulation of Prostaglandin Synthesis, An Update on Glomerulopathies – Etiology and Pathogenesis, Prof. Sharma Prabhakar (Ed.), InTech, DOI: 10.5772/21899. Available from: http://www.intechopen.com/books/an-update-on-glomerulopathies-etiology-and-pathogenesis/glomerulonephritis-and-cellular-regulation-of-prostaglandin-synthesis
