Лейкотриен - Leukotriene

LTA4 Обратите внимание на четыре двойные связи, три из которых сопряжены. Это общее свойство для A4, B4, C4, D4 и E4.
LTB4
LTC4 представляет собой цистеиниллейкотриен, как и D4 и E4.
ООО4
LTE4

Лейкотриены семья эйкозаноид медиаторы воспаления произведено в лейкоциты посредством окисление из арахидоновая кислота (AA) и незаменимая жирная кислота эйкозапентаеновая кислота (EPA) фермент арахидонат-5-липоксигеназа.[1][2][3]

Использование лейкотриенов липидная сигнализация для передачи информации либо клетке, производящей их (аутокринная сигнализация ) или соседние ячейки (паракринная передача сигналов ), чтобы регулировать иммунные реакции. Производство лейкотриенов обычно сопровождается образованием гистамин и простагландины, которые также действуют как медиаторы воспаления.[4]

Одна из их ролей (в частности, лейкотриен D4 ) вызывает сокращения гладких мышц, выстилающих бронхиолы; их перепроизводство - основная причина воспаления в астма и аллергический ринит.[5] Антагонисты лейкотриенов используются для лечения этих расстройств путем ингибирования продукции или активности лейкотриенов.[6]

История и название

Название лейкотриен, представленный шведским биохимиком Бенгт Самуэльссон в 1979 г. происходит от слов лейкоциты и Триен (с указанием трех сопряженные двойные связи То, что позже будет названо лейкотриеном С, «веществом, стимулирующим гладкие мышцы с медленной реакцией» (SRS ) был первоначально описан между 1938 и 1940 годами Фельдбергом и Келлауэем.[7][8][9] Исследователи выделили SRS из легочной ткани после длительного периода контакта со змеей. яд и гистамин.[нужна цитата ]

Лейкотриены коммерчески доступны для исследовательского сообщества.[нужна цитата ]

Типы

Цистинил лейкотриены

LTC4, ООО4, LTE4 и LTF4 часто называют цистеинил лейкотриены из-за наличия аминокислоты цистеин в их структуре. Цистиниловые лейкотриены составляют медленно реагирующее вещество анафилаксии (SRS-A). LTF4, как ООО4, является метаболитом LTC4, но, в отличие от LTD4, в котором отсутствует глутаминовый остаток глутатион, LTF4 не хватает глицин остаток глутатиона.[10]

LTB4

Основная статья: Лейкотриен B4

LTB4 синтезируется in vivo из LTA4 ферментом LTA4 гидролаза. Его основная функция заключается в привлечении нейтрофилов к участкам повреждения ткани, хотя он также способствует выработке воспалительных цитокинов различными иммунными клетками. Препараты, блокирующие действие ЛТБ4 показали некоторую эффективность в замедлении прогрессирования заболеваний, опосредованных нейтрофилами.[11]

LTG4

Также было постулировано существование LTG4, метаболит LTE4 в котором цистеинил часть был окислен до альфа-кетокислоты (т. е. цистеин был заменен на пируват ). Об этом предполагаемом лейкотриене известно очень мало.[нужна цитата ]

LTB5

Лейкотриены, происходящие из эйкозапентановой кислоты класса омега-3 (EPA), уменьшают воспалительные эффекты. LTB5 вызывает агрегацию крыс нейтрофилы, хемокинез полиморфноядерных нейтрофилов человека (PMN), высвобождение лизосомальных ферментов из PMN человека и усиление индуцированной брадикинином экссудации плазмы, хотя по сравнению с LTB4, его эффективность как минимум в 30 раз меньше.[12]

Биохимия

Синтез

Синтез эйкозаноидов. (Лейкотриены справа.)

Лейкотриены синтезируются в клетке из арахидоновая кислота к арахидонат-5-липоксигеназа. Каталитический механизм включает внедрение кислородного фрагмента в определенное положение в основной цепи арахидоновой кислоты.[нужна цитата ]

Липоксигеназный путь активен в лейкоцитах и ​​других иммунокомпетентных клетках, включая тучные клетки, эозинофилы, нейтрофилы, моноциты, и базофилы. Когда такие клетки активируются, арахидоновая кислота высвобождается из фосфолипидов клеточной мембраны посредством фосфолипаза А2, и пожертвованы Белок, активирующий 5-липоксигеназу (FLAP) в 5-липоксигеназу.[нужна цитата ]

5-Липоксигеназа (5-LO) использует FLAP для преобразования арахидоновой кислоты в 5-гидропероксиэйкозатетраеновую кислоту (5-HPETE), которая спонтанно уменьшает к 5-гидроксиэйкозатетраеновая кислота (5-НЕТЕ). Фермент 5-LO снова действует на 5-HETE, превращая его в лейкотриен А4 (LTA4), неустойчивый эпоксид. 5-HETE может далее метаболизироваться до 5-оксо-ETE и 5-оксо-15-гидрокси-ETE, каждый из которых обладает провоспалительным действием, аналогичным, но не идентичным таковым LTB.4 и при посредничестве не LTB4 рецепторами, а скорее рецептором OXE (см. 5-гидроксикозатетраеновая кислота и 5-оксо-эйкозатетраеновая кислота ).[13][14]

В камерах, оборудованных LTA гидролаза, такие как нейтрофилы и моноциты, LTA4 превращается в дигидроксикислоту лейкотриен LTB4, который является мощным хемоаттрактантом для нейтрофилов, действующих на BLT1 и BLT2 рецепторы на плазматической мембране этих клеток.[нужна цитата ]

В клетках, экспрессирующих LTC4 синтаза, такие как тучные клетки и эозинофилы, LTA4 конъюгирован с трипептидом глутатион с образованием первого из цистеинил-лейкотриенов, LTC4. Вне ячейки LTC4 могут быть преобразованы повсеместно распространенными ферментами с образованием последовательно LTD4 и LTE4, которые сохраняют биологическая активность.[нужна цитата ]

Цистеинил-лейкотриены действуют на рецепторы их клеточной поверхности. CysLT1 и CysLT2 на клетки-мишени для сокращения гладких мышц бронхов и сосудов, для увеличения проницаемости мелких кровеносных сосудов, для усиления секреции слизи в дыхательных путях и кишечнике, а также для привлечения лейкоцитов к участкам воспаления.[нужна цитата ]

Оба LTB4 и цистеинил-лейкотриены (LTC4, ООО4, LTE4) частично разлагаются в местных тканях и в конечном итоге становятся неактивными метаболитами в печени.[нужна цитата ]

Функция

Лейкотриены действуют главным образом на подсемейство G-белковые рецепторы. Они также могут действовать рецепторы, активируемые пролифератором пероксисом. Лейкотриены участвуют в астматических и аллергических реакциях и поддерживают воспалительные реакции. Несколько антагонисты лейкотриеновых рецепторов Такие как монтелукаст и зафирлукаст используются для лечения астма. Недавние исследования указывают на роль 5-липоксигеназы в сердечно-сосудистых и нервно-психических заболеваниях.[15]

Лейкотриены - очень важные агенты в воспалительный отклик. Некоторые, такие как LTB4 есть хемотаксический воздействуют на мигрирующие нейтрофилы и, таким образом, помогают доставить необходимые клетки в ткань. Лейкотриены также оказывают сильное влияние на бронхоспазм и увеличить сосудистая проницаемость.[16]

Лейкотриены при астме

Лейкотриены способствуют патофизиология из астма, особенно у пациентов с респираторным заболеванием, обостренным аспирином (AERD ), и причина или потенцировать следующее симптомы:[17]

  • препятствие для воздушного потока
  • повышенная секреция слизи
  • скопление слизистой оболочки
  • бронхоспазм
  • инфильтрация воспалительных клеток в стенке дыхательных путей

Роль цистеиниловых лейкотриенов

Цистеиниллейкотриеновые рецепторы CYSLTR1 и CYSLTR2 присутствуют на тучных клетках, эозинофилах и эндотелиальных клетках. Во время взаимодействия цистеинил лейкотриенов они могут стимулировать провоспалительную активность, такую ​​как адгезия эндотелиальных клеток и выработку хемокинов тучными клетками. Помимо воспаления, они вызывают астму и другие воспалительные заболевания, тем самым уменьшая приток воздуха к альвеолы. Уровни цистеинил лейкотриенов вместе с 8-изопростан, как сообщается, увеличились в EBC пациентов с астма, коррелируя с тяжестью заболевания.[18] Цистиниллейкотриены могут также играть роль в побочных реакциях на лекарства в целом и в побочных реакциях, вызванных контрастным веществом, в частности.[19]

В избытке цистеинил лейкотриены могут вызывать анафилактический шок.[20]

Лейкотриены при деменции

Лейкотриены играют важную роль на более поздних стадиях Болезнь Альцгеймера болезни и связанные деменции в исследованиях на животных. В тау трансгенный мыши, у которых развивается тау-патология »,зилеутон, лекарство, которое ингибирует образование лейкотриена путем блокирования фермента 5-липоксигеназы ", чтобы обратить вспять потеря памяти.[21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Loick, H .; Тайссен, Дж. (1994). «Die Eicosanoide als Mediatoren beim ARDS» [Эйкозаноиды как медиаторы при ARDS]. Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin, Schmerztherapie (на немецком). 29 (1): 3–9. Дои:10.1055 / с-2007-996677. PMID  8142566.
  2. ^ Лосось, Джон А; Хиггс, Джеральд А. (1987). «Простагландины и лейкотриены как медиаторы воспаления». Британский медицинский бюллетень. 43 (2): 285–96. Дои:10.1093 / oxfordjournals.bmb.a072183. PMID  2825898.
  3. ^ О'Бирн, Пол М .; Израиль, Эллиот; Drazen, Джеффри М. (1997). «Антилейкотриены в лечении астмы». Анналы внутренней медицины. 127 (6): 472–80. Дои:10.7326/0003-4819-127-6-199709150-00009. PMID  9313005.
  4. ^ Белый, Марта (1999). «Медиаторы воспаления и воспалительного процесса». Журнал аллергии и клинической иммунологии. 103. Получено 8 июн 2019.
  5. ^ Нельсон, Дэвид Л .; Кокс, Майкл М. (2008). «Лейкотриены». Принципы биохимии Ленингера (5-е изд.). Макмиллан. п.359. ISBN  978-0-7167-7108-1.
  6. ^ Скотт Дж. П., Петерс-Голден М (сентябрь 2018 г.). «Антилейкотриеновые агенты для лечения заболеваний легких». Являюсь. J. Respir. Крит. Care Med. 188 (5): 538–544. Дои:10.1164 / rccm.201301-0023PP. PMID  23822826.
  7. ^ Feldberg, W .; Келлавей, К. Х. (1938). «Высвобождение гистамина и образование лизоцитиноподобных веществ ядом кобры». Журнал физиологии. 94 (2): 187–226. Дои:10.1113 / jphysiol.1938.sp003674. ЧВК  1393616. PMID  16995038.
  8. ^ Feldberg, W .; Holden, H.F .; Келлавей, К. Х. (1938). «Образование лизоцитина и вещества, стимулирующего мышцы, змеиным ядом». Журнал физиологии. 94 (2): 232–48. Дои:10.1113 / jphysiol.1938.sp003676. ЧВК  1393612. PMID  16995040.
  9. ^ Kellaway, C.H .; Третеви, Э. Р. (1940). «Освобождение медленно реагирующего вещества, стимулирующего гладкие мышцы, при анафилаксии». Ежеквартальный журнал экспериментальной физиологии и когнитивных медицинских наук. 30 (2): 121–45. Дои:10.1113 / expphysiol.1940.sp000825.
  10. ^ Интернет проверено 24 апреля 2012 г.[требуется полная цитата ]
  11. ^ Crooks, S.W; Стокли, Р.А. (1998). «Лейкотриен В4». Международный журнал биохимии и клеточной биологии. 30 (2): 173–8. Дои:10.1016 / S1357-2725 (97) 00123-4. PMID  9608670.
  12. ^ Терано, Такаши; Лосось, Джон А .; Монкада, Сальвадор (1984). «Биосинтез и биологическая активность лейкотриена B5». Простагландины. 27 (2): 217–32. Дои:10.1016/0090-6980(84)90075-3. PMID  6326200.
  13. ^ О'Флаэрти, Джозеф Т .; Тейлор, Дженнифер С .; Томас, Майкл Дж. (1998). «Рецепторы 5-оксо класса эйкозаноидов в нейтрофилах». Журнал биологической химии. 273 (49): 32535–41. Дои:10.1074 / jbc.273.49.32535. PMID  9829988.
  14. ^ Пауэлл, Уильям С .; Рокач, Джошуа (2013). «Хемоаттрактант эозинофилов 5-оксо-ETE и рецептор OXE». Прогресс в исследованиях липидов. 52 (4): 651–65. Дои:10.1016 / j.plipres.2013.09.001. ЧВК  5710732. PMID  24056189.
  15. ^ Манев, Радмила; Манев, Хари (2004). «5-липоксигеназа как предполагаемое звено между сердечно-сосудистыми и психиатрическими расстройствами». Критические обзоры в нейробиологии. 16 (1–2): 181–6. Дои:10.1615 / CritRevNeurobiol.v16.i12.190. PMID  15581413.
  16. ^ Дахлен, Свен-Эрик; Бьорк, Якоб; Хедквист, Пер; Arfors, Karl-E .; Хаммарстрём, Свен; Линдгрен, Ян-Оке; Самуэльссон, Бенгт (1981). «Лейкотриены способствуют утечке плазмы и адгезии лейкоцитов в посткапиллярных венулах: эффекты in vivo, имеющие отношение к острой воспалительной реакции». Труды Национальной академии наук. 78 (6): 3887–91. Bibcode:1981PNAS ... 78.3887D. Дои:10.1073 / pnas.78.6.3887. JSTOR  10943. ЧВК  319678. PMID  6267608.
  17. ^ Бергер, А. (1999). «Научный комментарий: что такое лейкотриены и как они действуют при астме?». BMJ. 319 (7202): 90. Дои:10.1136 / bmj.319.7202.90. ЧВК  1116241. PMID  10398630.
  18. ^ Самитас, Константинос; Хорианопулос, Димитриос; Витторакис, Стелиос; Зервас, Элефтериос; Экономиду, Эразмия; Папатеодору, Джордж; Лукидес, Стелиос; Гага, Мина (2009). «Выдыхаемые цистеинил-лейкотриены и 8-изопростан у пациентов с астмой и их связь с клинической тяжестью». Респираторная медицина. 103 (5): 750–6. Дои:10.1016 / j.rmed.2008.11.009. PMID  19110408.
  19. ^ Бём, Ингрид; Спек, Ульрих; Шильд, Ганс (2005). «Возможная роль цистеинил-лейкотриенов в побочных реакциях, вызванных неионными контрастными веществами». Европейский журнал радиологии. 55 (3): 431–6. Дои:10.1016 / j.ejrad.2005.01.007. PMID  16129253.
  20. ^ Броклхерст, В. Э. (1960). «Высвобождение гистамина и образование медленно реагирующего вещества (SRS-A) во время анафилактического шока». Журнал физиологии. 151 (3): 416–35. Дои:10.1113 / jphysiol.1960.sp006449. ЧВК  1363273. PMID  13804592.
  21. ^ «Исследователи Темпла обращают вспять когнитивные нарушения у мышей с деменцией». Эврикаларт!. 8 июня 2018 г.

дальнейшее чтение

  • Бейли, Дж. Мартин (1985) Простагландины, лейкотриены и липоксины: биохимия, механизм действия и клиническое применение Пленум Пресс, Нью-Йорк, ISBN  0-306-41980-7
  • Липковиц, Майрон А. и Наварра, Това (2001) Энциклопедия аллергии (2-е изд.) Facts on File, Нью-Йорк, стр. 167, ISBN  0-8160-4404-X
  • Самуэльссон, Бенгт (редактор) (2001) Достижения в исследованиях простагландинов и лейкотриенов: фундаментальная наука и новые клинические применения: 11-я Международная конференция по достижениям в исследованиях простагландинов и лейкотриенов: фундаментальная наука и новые клинические применения, Флоренция, Италия, 4–8 июня 2000 г. Kluwer Academic Publishers, Дордрехт, ISBN  1-4020-0146-0

внешняя ссылка