Будущее простагландинов

Четырнадцать ненасыщенных жирных кислот — такова в настоящее время семья простагландинов. Эти биологически активные вещества привлекают самое пристальное внимание специалистов. Они стали предметом обсуждения на симпозиумах, международных конференциях; им был посвящен международный конгресс, который проходил в Сингапуре в 1976 году.

Простагландины вездесущи: исследователи находят их в легких, почках, печени, коже, других органах и тканях организма. Но впервые (в середине 30-х годов двадцатого века) они были обнаружены в мужской семенной жидкости. Считая, что ранее неизвестные вещества являются продуктом простаты (предстательной железы), шведский ученый Эйлер назвал их простагландинами.

Он ошибся. Впоследствии выяснилось, что простагландины синтезируются во всех клетках организма. Но установить это удалось лишь в начале 60-х годов; тогда же была расшифрована структура этих веществ и выявлена их пространственная конфигурация. Вскоре был разработан метод искусственного биосинтеза простагландинов — исследователи получили возможность развернуть эксперименты.

В нашей стране целенаправленное, углубленное изучение роли простагландинов в организме ведется в Институте экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН. А в научно-исследовательском институте акушерства и гинекологии уже накоплен опыт их применения в акушерской практике. На вопросы отвечает директор научно-исследовательского института акушерства и гинекологии М3, академик Леонид Семенович Персианинов.

— Николай Алексеевич, в современной научной литературе насчитывается около десяти тысяч публикаций, посвященных простагландинам. Тем не менее эти вещества продолжают оставаться в значительной степени terra incognita. Что же знает наука о простагландинах сегодня? Какова их функция в организме?

— Выяснение физиологической роли простагландинов — задача не из легких. В организме человека эти биологически активные вещества содержатся в минимальных количествах — в тысячных долях грамма. Они удивительно нестойки. Возникнув в клетке, простагландины буквально за считанные секунды выполняют свою немаловажную функцию и здесь же, в клетке, распадаются. Короткий период их жизни — одна из причин, по которой простагландины столь долгое время оставались неуловимыми. Кроме того, простагландины высокореактивны: они используют малейшую возможность, чтобы вступить в химическую реакцию. Причем в организме направленность той или иной реакции, в которой участвуют простагландины, меняется в зависимости от гормонального фона. Все это крайне затрудняет исследования. На многие вопросы, касающиеся роли простагландинов, специалистам предстоит ответить лишь завтра.

Простагландин E₁

Сегодня мы знаем, что простагландины представляют собой ненасыщенные жирные кислоты с двадцатью углеродными атомами. Построены они по одной схеме: пятичленное (циклопентановое) кольцо и две боковые цепи. В зависимости от строения кольца различают четыре основные группы простагландинов: А, В, Е и F; каждая группа состоит из ряда соединений, обладающих сходным биологическим действием.

Простагландины иногда называют клеточными гормонами. Потому что в отличие от гормонов, которые продуцируются железами внутренней секреции, они синтезируются во всех клетках организма. И если гормоны способны проявлять свое действие сравнительно далеко от той железы, где они образовались, то физиологический эффект простагландинов ограничивается главным образом местом их выработки, то есть клеткой.

Механизм действия простагландинов до конца не изучен. Но есть все основания утверждать, что зти биологически активные вещества являются важнейшим звеном в регуляции жизнедеятельности клетки. Как выяснилось, простагландины работают в тесном контакте с гормонами. Схематично это можно представить следующим образом.

Гормон, связываясь с рецептором, встроенным в мембрану клетки, активирует синтез определенных простагландинов. В свою очередь, простагландины пускают в ход синтез циклического аденозинмонофосфата — соединения, которое активирует клеточные ферменты и таким образом изменяет течение тех или иных процессов в клетке. Иными словами, простагландины запускают клеточный механизм исполнения приказов, доставленных гормоном «сверху»; действуют они тонко и направленно.
Среди известных простагландинов обнаружены пары веществ с противоположным действием. Например, простагландин F2a повышает артериальное давление, а Е2 снижает. Это еще одно подтверждение тому, что биологические процессы, протекающие в организме, находятся, как правило, под контролем двух соединений, действующих разнонаправленно. В качестве примера приведу всем известный инсулин и не столь популярный глюкагон — два гормона, контролирующие уровень глюкозы в крови. Глюкагон «следит» за тем, чтобы ее уровень не опускался Ниже нормы: влияя на печень, он способствует производству глюкозы и таким образом повышает ее содержание в крови. Инсулин препятствует действию глюкагона и снижает содержание глюкозы в крови.

— Существует мнение что потенциальные возможности простагландинов как лекарственных средств очень велики. На чем оно основано?

— Прежде всего на той роли, которую играют простагландины в организме. Судя по результатам исследований, они участвуют — на уровне клетки — в регуляции интимных процессов жирового обмена, артериального давления, желудочной секреции; играют заглавную роль в процессах, связанных с воспроизведением потомства... Эти и другие жизненно важные процессы, протекающие в организме человека, находятся в прямой зависимости от активности простагландинов, их концентрации: нормальной, пониженной или избыточной.

Есть предположение, что причиной возникновения язв в желудке является недостаточный синтез простагландина Е в его клетках. Установлено, что простагландин Е тормозит желудочную секрецию, а при его недостатке или полном отсутствии желудочный сок продуцируется в избыточном количестве, что может стать причиной язвенной болезни. Эксперименты на животных показали: введение простагландина Е и восполнение его недостатка в организме способствует заживлению язв.

Простагландины группы Е являются сильнейшими дилататорами (расширителями) мелких кровеносных сосудов. Благодаря этому свойству они обладают способностью снижать артериальное давление и могут быть применены для лечения гипертонической болезни. В частности, при гипертонических кризах, поскольку действие их кратковременно. В этом направлении уже ведутся исследования.

Простагландин L₂

Возможно, простаглаедины помогут врачам в будущем одолеть бронхиальную астму, приступы которой вызываются резким спазмом бронхов. Пока трудно говорить о причинно-следственных отношениях, но установлено, что во время приступа концентрация простагландина Fza превышает норму в 8 — 10 раз. Кто знает, не победим ли мы тяжелый недуг, если научимся тормозить избыточный синтез этого вещества в клетках бронхов?

Гфостагландины уже сегодня применяются, и довольно успешно, в акушерстве и гинекологии.

В ходе исследований раскрываются все новые свойства простагландинов, поле их возможной деятельности в качестве лекарственных средств непрерывно расширяется. Совсем недавно были открыты тромбоксаны — соединения, очень близкие по структуре простагландинам Как оказалось, тромбоксаны способны вызывать сужение артерий и необратимую агрегацию (скопление) кровяных пластинок — тромбоцитов. В том случае, когда сосуд поврежден — скажем, порезан палец, — реакция агрегации тромбоцитов носит защитный характер; образующийся сгусток закупоривает сосуд и останавливает кровотечение. Но если подобные агрегаты образуются внутри сосуда, появляется опасность возникновения тромба. Закупорка сосуда тромбом имеет тем более тяжелые последствия, чем крупнее сосуд: ведь тромб частично или полностью перекрывает доступ крови к органам, тканям.

Почти одновременно с тромбоксанами в организме было обнаружено вещество, являющееся их антагонистом и препятствующее образованию агрегатов. Оно получило название простациклин. Надо ли говорить, что с открытием простациклина у специалистов появилась реальная возможность взять под контроль процесс тромбообразования, создать новые средства профилактики и лечения тромбоза артерий.

Нет сомнений, простагландины обладают широким спектром фармакологического действия. И все-таки их не следует рассматривать как универсальное лекарство. Прежде всего открытие этого нового класса биологически активных веществ позволило подняться на новую ступень познания, вплотную подойти к молекулярным основам управления жизнедеятельностью клетки. Многие до сих пор остававшиеся необъяснимыми
процессы, протекающие в организме, теперь обретают ясность (хотя в настоящее время наиболее хорошо изучены лишь четыре-пять представителей этого класса веществ).

Простаглаадинов и родственных им соединений, несомненно, больше известных сегодня. По мере их изучения впишутся новые главы в молекулярную биологию, биохимию, фармакологию, клиническую медицину. Но предшествовать этому будут десятки и сотни экспериментов: Надо искать! Только таким путем мы сможем разгадать тайны природы, с которыми она расстается трудно и неохотно.

— Леонид Семенович, в вашем институте в течение нескольких лет работают с простагландинаии. Расскажите, пожалуйста, в каких случат они оказались эффективны?

— Изучение влияния простаглаадинов на ряд функций организма женщины мы начали в 1971 году. Работы ведутся нами совместно со Шведским Каролинским Институтом, где впервые из ненасыщенных жирных кислот были синтезированы простагландины. В настоящее время синтезированы аналогичные натуральным четыре группы простагландинов: А, В, Е и F. акушерстве применяются простагландины группы F, в частности F2a И Е.

Выбор пал на них не случайно. В результате экспериментальных и клинических исследований установлено, что они обладают способностью вызывать сокращения гладкой мускулатуры матки и оказывать влияние на желтое тело. Эта циклическая железа внутренней секреции ежемесячно претерпевает ряд превращений: фазу формирования, полной активности и атрофии

Формируется желтое тело после разрыва фолликула и выхода из него яйцеклетки (овуляции). Затем оно функционирует 10 — 12 дней в зависимости от особенностей менструального цикла женщин. Если оплодотворения не произошло, гормональная функция желтого тела угасает, наступает его регрессия (обратное развитие). В том случае, когда яйцеклетка оплодотворяется и наступает беременность, желтое тело начинает интенсивно развиваться, его гормональная деятельность усиливается. В течение первых 3 — 4 месяцев беременности желтое тело играет важную роль в развитии зародыша. И если в силу каких-либо причин наступает рассасывание желтого тела, или, как говорят специалисты, лютеолизис, беременность нарушается — происходит выкидыш. В определенных дозах простагландины F2a и Е способны вызвать лютеолизис.

Свойства данных простагландинов определили их место в акушерской практике, их применяют для возбуждения и стимуляции родовой деятельности.

Специалистам нередко приходится сталкиваться с необходимостью вызвать роды за несколько дней или даже недель до срока, чтобы сохранить жизнь ребенку. Подобная необходимость возникает при резус-несовместимости крови матери и плода, при тяжело протекающем токсикозе беременности и в некоторых других случаях. Даже при том богатом арсенале средств, которыми располагают акушеры-гинекологи сегодня, искусственно вызвать активную родовую деятельность довольно сложно.

— Какое преимущество имеют простагландины перед уже известными препаратами, применяющейся для стимуляции родовой деятельности?

— В отличие от всех известных препаратов простагландины возбуждают сократительную деятельность матки в любые сроки беременности, причем — что очень важно! — требуется их ничтожно малое количество. Вызванные ими роды протекают физиологично. В нашей клинике все случаи досрочных родов, вызванных с помощью простагландинов, закончились благополучно и для матери и для новорожденного.

Простагландин H₂

Весьма эффективно и, я бы сказал, бережно действуют простагландины в тех случах, когда по медицинским показаниям приходится прерывать беременность в поздние сроки, то есть после 10 недель. При инструментальном аборте ткани матки неизбежно травмируются в большей или меньшей степени. Ведь, чтобы раскрыть шейку матки, приходится вводить расширители больших размеров. Волей-неволей они травмируют шейку, на ней появляются надрывы, что в дальнейшем может привести к так называемой перешеечно-шеечной недостаточности. Суть этого страдания заключается в том, что матка лишается затвора и последующая беременность плохо удерживается. Чтобы ее сохранить, приходится зашивать наружный зев матки.

В последнее время в научной литературе появляются все новые и новые данные о простагландинах, заставляющие известные факты рассматривать под другим углом зрения.

К примеру, всем известный аспирин. Выяснилось, что этот препарат является антагонистом простагландинов и проявляет свое действие, блокируя их синтез. Отсюда становится понятным, в частности, почему у женщин, длительное время принимавших в последние месяцы беременности аспирин и аспириноподобные лекарства, срок беременности и продолжительность родов удлиняются.

Существует также предположение, что длительный прием аспирина во время беременности может вызвать преждевременное закрытие артериального протока у плода, что чревато серьезными последствиями. Во внутриутробной жизни плода артериальный проток снабжает кровью его легкие, и закрытие протока грозит плоду гибелью. Но столь необходимый до рождения, артериальный проток после появления ребенка на свет должен обязательно закрыться. Если этого не происходит, у ребенка развивается порок сердца, требующий оперативного вмешательства. Операция сложная, тяжелая.

А не окажутся ли здесь полезными антагонисты простагландинов? Некоторые специалисты полагают, что после рождения ребенка можно будет устранить порок с их помощью: подавляя синтез простагландинов, антагонисты тем самым будут способствовать естественному закрытию артериального протока. В настоящее время это предположение проверяется в эксперименте на животных.

Сейчас идет интенсивное накопление фактов, которые лягут в основу методов предупреждения и лечения многих патологических процессов, затрагивающих половую и детородную функции женщины. Простагландинам предстоит занять достойное место в арсенале эффективных лекарственных средств, применяемых в акушерстве и гинекологии.

О. Зедайн, Л. С. Персианинов

Похожие публикации

Радиоактивность и пища человека

Заболевания, которые протекают без характерных симптомов

Шейный спондилез