الليكوترين

LTA 4 لاحظ الروابط المزدوجة الأربعة، ثلاثة منها مترافقة. هذه خاصية مشتركة بين A4 وB4 وC4 وD4 وE4.
LTB 4
LTC 4 هو ليوكوترايين سيستئينيل، وكذلك D4 و E4.
LTD 4
LTE 4

الليكوترينات هي أعضاء في عائلة من الوسائط الالتهابية الإيكوزانويدية التي تنتجها الكريات البيضاء عن طريق أكسدة حمض الأراكيدونيك (AA) وحمض الإيكوسابنتاينويك (EPA)، وهو حمض دهني أساسي، بواسطة إنزيم أراكيدونات 5-ليب أوكسيجيناز . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

تستخدم الليكوترينات إشارات الدهون لنقل المعلومات إما إلى الخلية المنتجة لها ( إشارات ذاتية ) أو إلى الخلايا المجاورة ( إشارات جارية ) لتنظيم الاستجابات المناعية. وعادةً ما يترافق إنتاج الليكوترينات مع إنتاج الهيستامين والبروستاجلاندينات ، والتي تعمل أيضاً كوسائط التهابية. [ 4 ]

يتمثل دور أحد أنواع الليكوترينات (وتحديدًا الليكوترين D4 ) في تحفيز انقباضات العضلات الملساء المبطنة للشعيبات الهوائية؛ ويُعد فرط إنتاجها سببًا رئيسيًا للالتهاب في الربو والتهاب الأنف التحسسي . [ 5 ] تُستخدم مضادات الليكوترين لعلاج هذه الاضطرابات عن طريق تثبيط إنتاج الليكوترينات أو نشاطها. [ 6 ]

التاريخ والاسم

اسم "ليوكوترين" ، الذي قدمه عالم الكيمياء الحيوية السويدي بنغت صامويلسون عام 1979، مشتق من كلمتي "الخلايا البيضاء" و "ترايين" (إشارةً إلى الروابط المزدوجة المترافقة الثلاثة في المركب ). ما سيُعرف لاحقًا باسم "ليوكوترين سي"، أو "مادة محفزة للعضلات الملساء بطيئة التفاعل" ( SRS )، وُصف لأول مرة بين عامي 1938 و1940 من قِبل فيلدبيرغ وكيلواي. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] وقد عزل الباحثان مادة SRS من أنسجة الرئة بعد فترة طويلة من التعرض لسم الأفعى والهيستامين . [ 9 ]

الأنواع

الليكوترينات السيستينيلية

تُعرف الليكوترينات السيستئينيلية LTC4 وLTD4 وLTE4 وLTF4 غالبًا باسم الليكوترينات السيستئينيلية نظرًا لوجود حمض السيستين الأميني في تركيبها . تُشكل الليكوترينات السيستئينيلية المادة بطيئة التفاعل في التأق (SRS-A). يُعد LTF4 ، مثل LTD4 ، أحد نواتج أيض LTC4 ، ولكنه، على عكس LTD4 الذي يفتقر إلى بقايا حمض الجلوتاميك الموجودة في الجلوتاثيون ، يفتقر LTF4 إلى بقايا حمض الجلايسين الموجودة في الجلوتاثيون. [ 10 ]

LTB 4

يُصنّع LTB4 داخل الجسم الحي من LTA4 بواسطة إنزيم هيدرولاز LTA4 . وتتمثل وظيفته الأساسية في استقطاب العدلات إلى مناطق تلف الأنسجة، كما أنه يُسهم في تعزيز إنتاج السيتوكينات الالتهابية بواسطة خلايا مناعية مختلفة. وقد أظهرت الأدوية التي تُثبّط عمل LTB4 فعاليةً في إبطاء تطور الأمراض التي تتوسطها العدلات . [ 11 ]

LTG 4

وقد طُرحت فرضية وجود LTG 4 ، وهو مستقلب لـ LTE 4 حيث تأكسد جزء السيستين إلى حمض ألفا كيتو (أي استُبدل السيستين بالبيروفات ) . ولا يُعرف إلا القليل جدًا عن هذا الليكوترين المفترض.

LTB 5

تتميز الليكوترينات المشتقة من حمض الإيكوسابنتاينويك (EPA) من فئة أوميغا-3 بتأثيرات التهابية أقل. لدى الأشخاص الذين يتناولون مكملات غذائية تحتوي على حمض الإيكوسابنتاينويك، تُنتج العدلات الليكوترين B5، إلى جانب الليكوترين B4. [ 12 ] يحفز الليكوترين B5 تجمع العدلات في الفئران، وحركة العدلات متعددة النوى البشرية، وإطلاق إنزيمات الليزوزومات من العدلات متعددة النوى البشرية، ويعزز ارتشاح البلازما الناتج عن البراديكينين، على الرغم من أن فعاليته أقل بثلاثين مرة على الأقل مقارنةً بالليكوترين B4 . [ 13 ]

الكيمياء الحيوية

توليف

تخليق الإيكوزانويد. (اللوكوترايينات على اليمين.)

تُصنّع الليكوترينات في الخلية من حمض الأراكيدونيك بواسطة إنزيم أراكيدونات 5-ليب أوكسيجيناز . تتضمن الآلية التحفيزية إدخال جزيء أكسجين في موضع محدد في هيكل حمض الأراكيدونيك. [ 14 ]

يكون مسار الليبوكسيجيناز نشطًا في الكريات البيضاء وغيرها من الخلايا المناعية، بما في ذلك الخلايا البدينة ، والخلايا الحمضية ، والخلايا المتعادلة ، والخلايا الوحيدة ، والخلايا القاعدية . عند تنشيط هذه الخلايا، يتحرر حمض الأراكيدونيك من فوسفوليبيدات غشاء الخلية بواسطة فوسفوليباز A2 ، ويتبرع به البروتين المنشط للليبوكسيجيناز-5 (FLAP) إلى الليبوكسيجيناز-5.

يستخدم إنزيم 5- ليب أوكسيجيناز (5-LO) إنزيم FLAP لتحويل حمض الأراكيدونيك إلى حمض 5-هيدروكسي بيروكسي إيكوساتيتراينويك (5-HPETE)، الذي يُختزل تلقائيًا إلى حمض 5-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (5-HETE). يعمل إنزيم 5-LO مرة أخرى على 5-HETE لتحويله إلى ليوكوترين A4 ( LTA4 ) ، وهو إيبوكسيد غير مستقر. يمكن استقلاب 5-HETE لاحقًا إلى 5-أوكسو-ETE و5-أوكسو-15-هيدروكسي-ETE، وجميعها لها تأثيرات التهابية مشابهة، ولكنها ليست مطابقة تمامًا، لتأثيرات LTB4، وتتوسطها مستقبلات OXE وليس مستقبلات LTB4 (انظر حمض 5-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك وحمض 5-أوكسو-إيكوساتيتراينويك ). [ 15 ] [ 16 ]

في الخلايا المجهزة بإنزيم LTA hydrolase ، مثل العدلات والوحيدات، يتم تحويل LTA 4 إلى حمض الليكوترين ثنائي الهيدروكسي LTB 4 ، وهو عامل جذب كيميائي قوي للعدلات يعمل على مستقبلات BLT 1 وBLT 2 على غشاء البلازما لهذه الخلايا.

في الخلايا التي تُعبّر عن إنزيم LTC4 سينثاز ، مثل الخلايا البدينة والخلايا الحمضية، يرتبط LTA4 مع ثلاثي الببتيد الجلوتاثيون لتكوين أول سيستئينيل-ليوكوترين، وهو LTC4 . خارج الخلية، يمكن تحويل LTC4 بواسطة إنزيمات منتشرة لتكوين LTD4 وLTE4 تباعًا ، واللذان يحتفظان بنشاطهما البيولوجي .

تعمل الليكوترينات السيستئينيلية على مستقبلاتها الموجودة على سطح الخلية CysLT1 و CysLT2 على الخلايا المستهدفة لتقلص العضلات الملساء في القصبات الهوائية والأوعية الدموية، ولزيادة نفاذية الأوعية الدموية الصغيرة، ولتعزيز إفراز المخاط في مجرى الهواء والأمعاء، ولتجنيد الكريات البيضاء إلى مواقع الالتهاب.

يتم تحلل كل من LTB 4 والليكوترينات السيستئينيلية (LTC 4 ، LTD 4 ، LTE 4 ) جزئيًا في الأنسجة المحلية، وتصبح في النهاية مستقلبات غير نشطة في الكبد.

وظيفة

تؤثر الليكوترينات بشكل رئيسي على مجموعة فرعية من مستقبلات البروتين G المقترنة . وقد تؤثر أيضًا على مستقبلات مُنشِّطات البيروكسيسوم . وتشارك الليكوترينات في تفاعلات الربو والحساسية، وتساهم في استمرار الاستجابات الالتهابية. وتُستخدم العديد من مضادات مستقبلات الليكوترين، مثل مونتيلوكاست وزافيرلوكاست ، لعلاج الربو . وتشير الأبحاث الحديثة إلى دور إنزيم 5-ليب أوكسيجيناز في أمراض القلب والأوعية الدموية والأمراض العصبية والنفسية. [ 17 ]

الليكوترينات عوامل بالغة الأهمية في الاستجابة الالتهابية . بعضها، مثل LTB4 ، له تأثير جاذب كيميائي على العدلات المهاجرة، وبالتالي يساعد في جلب الخلايا الضرورية إلى الأنسجة. كما أن لليكوترينات تأثيرًا قويًا في تضيق القصبات وزيادة نفاذية الأوعية الدموية . [ 18 ]

الليكوترينات في الربو

تساهم الليكوترينات في الفيزيولوجيا المرضية للربو ، وخاصة عند المرضى الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي المتفاقمة بالأسبرين (AERD)، وتسبب أو تعزز الأعراض التالية : [ 19 ]

  • انسداد تدفق الهواء
  • زيادة إفراز المخاط
  • تراكم الغشاء المخاطي
  • تضيق القصبات
  • تسلل الخلايا الالتهابية إلى جدار مجرى الهواء

دور الليكوترينات السيستئينيلية

تتواجد مستقبلات الليكوترين السيستيني CYSLTR1 و CYSLTR2 على الخلايا البدينة والخلايا الحمضية والخلايا البطانية. أثناء تفاعل الليكوترين السيستيني، يمكنها تحفيز الأنشطة الالتهابية مثل التصاق الخلايا البطانية وإنتاج الكيموكينات بواسطة الخلايا البدينة. بالإضافة إلى دورها في التوسط في الالتهاب، فإنها تحفز الربو واضطرابات التهابية أخرى، مما يقلل من تدفق الهواء إلى الحويصلات الهوائية . وقد أُبلغ عن ارتفاع مستويات الليكوترين السيستيني، إلى جانب 8-إيزوبروستان ، في سائل تكثيف هواء الزفير لدى مرضى الربو ، وهو ما يرتبط بشدة المرض. [ 20 ] قد يلعب الليكوترين السيستيني أيضًا دورًا في التفاعلات الدوائية الضارة بشكل عام، والتفاعلات الضارة الناتجة عن وسائط التباين بشكل خاص. [ 21 ]

يمكن أن تؤدي زيادة مستويات الليكوترينات السيستئينيلية إلى حدوث صدمة تأقية . [ 22 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ لويك، هـ. ثيسن، ج. (1994). "Die Eicosanoide als Mediatoren beim ARDS" [ الإيكوسانويدات كوسطاء في ARDS ] . Anästhesiologie، Intensivmedizin، Notfallmedizin، Schmerztherapie (باللغة الألمانية). 29 (1): 3– 9. دوى : 10.1055/s-2007-996677 . بميد 8142566 . 
  2. سالمون، جون أ؛ هيغز، جيرالد أ (1987). "البروستاجلاندينات والليكوترينات كوسائط التهابية". النشرة الطبية البريطانية . 43 (2): 285-296 . doi : 10.1093/oxfordjournals.bmb.a072183 . PMID 2825898 . 
  3. أوبيرن، بول م.؛ إسرائيل، إليوت؛ درازن، جيفري م. (1997). "مضادات الليكوترين في علاج الربو". حوليات الطب الباطني . 127 (6): 472-480 . doi : 10.7326/0003-4819-127-6-199709150-00009 . PMID 9313005. S2CID 21480605 .  
  4. وايت، مارثا (1999). "وسائط الالتهاب والعملية الالتهابية" . مجلة الحساسية والمناعة السريرية . 103 (3 الجزء 2): S378-81. doi : 10.1016/S0091-6749(99)70215-0 . PMID 10069896. تاريخ الاسترجاع: 8 يونيو 2019 . 
  5. نيلسون، ديفيد ل.؛ كوكس، مايكل م. (2008). " اللوكوترايينات" . مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية ( الطبعة الخامسة). ماكميلان. ص 359. ISBN   978-0-7167-7108-1.
  6. سكوت جيه بي، بيترز-غولدن إم (سبتمبر 2018). "مضادات الليكوترين لعلاج أمراض الرئة". المجلة الأمريكية لأمراض الجهاز التنفسي والرعاية الحرجة . 188 (5): 538-544 . doi : 10.1164/rccm.201301-0023PP . PMID 23822826 . 
  7. فيلدبيرغ، دبليو؛ كيلاواي، سي إتش (1938). "إطلاق الهيستامين وتكوين مواد شبيهة بالليسوسيثين بواسطة سم الكوبرا" . مجلة علم وظائف الأعضاء . 94 (2): 187-226 . doi : 10.1113/jphysiol.1938.sp003674 . PMC 1393616. PMID 16995038 .  
  8. فيلدبيرغ، دبليو؛ هولدن، إتش إف؛ كيلاواي، سي إتش (1938). "تكوين الليسوسيثين ومادة محفزة للعضلات بواسطة سموم الأفاعي" . مجلة علم وظائف الأعضاء . 94 (2): 232-248 . doi : 10.1113/jphysiol.1938.sp003676 . PMC 1393612. PMID 16995040 .  
  9. 1 2 كيلاواي، سي إتش؛ تريثوي، إي آر (1940). "إفراز مادة محفزة للعضلات الملساء بطيئة التفاعل في حالة التأق" . المجلة الفصلية لعلم وظائف الأعضاء التجريبي والعلوم الطبية ذات الصلة . 30 (2): 121-145 . doi : 10.1113/expphysiol.1940.sp000825 . ISSN 1469-445X . 
  10. تم التحقق من الإنترنت في 24 أبريل 2012
  11. كروكس، إس دبليو؛ ستوكلي، آر إيه (1998). "ليوكوترين ب4". المجلة الدولية للكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية . 30 (2): 173-178 . doi : 10.1016/S1357-2725(97)00123-4 . PMID 9608670. S2CID 45983006 .  
  12. فون شاكي، سي؛ فاهر، سي؛ فيشر، إس (أكتوبر 1990). "هدم الليكوترين B5 في البشر" . مجلة أبحاث الدهون . 31 (10): 1831-1838 . doi : 10.1016/S0022-2275(20)42326-0 . PMID 1964169. تاريخ الاسترجاع: 16 يناير 2023 . 
  13. تيرانو، تاكاشي؛ سالمون، جون أ.؛ مونكادا، سلفادور (1984). "التخليق الحيوي والنشاط البيولوجي لليوكوترين B5". البروستاجلاندينات . 27 (2): 217-32 . doi : 10.1016/0090-6980(84)90075-3 . PMID 6326200 . 
  14. مورفي، روبرت سي؛ خيخون، ميغيل أ. (13 يوليو/تموز 2007). " التخليق الحيوي واستقلاب الليكوترينات" . مجلة الكيمياء الحيوية . 405 (3): 379-395 . doi : 10.1042/BJ20070289 . ISSN 0264-6021 . PMC 2049030. PMID 17623009 .   
  15. أوفلاهيرتي، جوزيف ت.؛ تايلور، جينيفر س.؛ توماس، مايكل ج. (1998). "مستقبلات فئة 5-أوكسو من الإيكوزانويدات في العدلات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (49): 32535-41 . doi : 10.1074/jbc.273.49.32535 . PMID 9829988 . 
  16. باول، ويليام س.؛ روكاش، جوشوا (2013). "عامل الجذب الكيميائي للخلايا الحمضية 5-أوكسو-إي تي إي ومستقبل أوكسو" . التقدم في أبحاث الدهون . 52 (4): 651-665 . doi : 10.1016/j.plipres.2013.09.001 . PMC 5710732. PMID 24056189 .  
  17. مانيف، رادميلا؛ مانيف، هاري (2004). "إنزيم 5-ليب أوكسيجيناز كحلقة وصل محتملة بين اضطرابات القلب والأوعية الدموية والاضطرابات النفسية". مراجعات نقدية في علم الأحياء العصبي . 16 ( 1-2 ): 181-186 . doi : 10.1615/CritRevNeurobiol.v16.i12.190 . PMID 15581413 . 
  18. ^ داهلين، سفين إريك؛ بيورك، جاكوب؛ هيدكفيست، لكل؛ أرفورس، كارل-E.؛ هامرستروم، سفين؛ ليندغرين، جان-آك؛ سامويلسون، بينجت (1981). "تعمل الكريات البيض على تعزيز تسرب البلازما والتصاق الكريات البيض في الأوردة بعد الشعيرات الدموية: تأثيرات في الجسم الحي ذات صلة بالاستجابة الالتهابية الحادة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 78 (6): 3887– 91. بيب كود : 1981PNAS...78.3887D . دوى : 10.1073/pnas.78.6.3887 . جستور 10943 . بمك 319678 . بميد 6267608 .   
  19. بيرغر، أ. (1999). "تعليق علمي: ما هي الليكوترينات وكيف تعمل في الربو؟" . المجلة الطبية البريطانية . 319 (7202): 90. doi : 10.1136/bmj.319.7202.90 . PMC 1116241. PMID 10398630 .  
  20. ^ ساميتاس، كونستانتينوس. كوريانوبولوس، ديميتريوس؛ فيتوراكيس، ستيليوس؛ زرفاس، الفثيريوس؛ إيكونوميدو، إراسميا؛ باباثيودورو، جورج؛ لوكيدس، ستيليوس؛ غاغا، مينا (2009). ""السيستينيل-لوكوترينات الزفير و8-الأيزوبروستين في مرضى الربو وعلاقتها بالشدة السريرية" . " طب الجهاز التنفسي . 103 (5): 750–6 . دوى : 10.1016/j.rmed.2008.11.009 . بميد 19110408 . 
  21. بوم، إنغريد؛ سبيك، أولريش؛ شيلد، هانز (2005). "دور محتمل لليوكوترينات السيستئينيلية في التفاعلات الضارة الناجمة عن وسائط التباين غير الأيونية". المجلة الأوروبية للأشعة . 55 (3): 431-436 . doi : 10.1016/j.ejrad.2005.01.007 . PMID 16129253 . 
  22. بروكلهيرست، دبليو إي (1960). "إطلاق الهيستامين وتكوين مادة بطيئة التفاعل (SRS-A) أثناء الصدمة التأقية" . مجلة علم وظائف الأعضاء . 151 (3): 416-35 . doi : 10.1113/jphysiol.1960.sp006449 . PMC 1363273. PMID 13804592 .  

للمزيد من القراءة

  • بيلي، ج. مارتن (1985) البروستاجلاندينات، والليكوترينات، والليبكسينات: الكيمياء الحيوية، وآلية العمل، والتطبيقات السريرية. دار بلينوم للنشر، نيويورك، رقم ISBN 0-306-41980-7
  • ليبكويتز، مايرون أ. ونافارا، توفا (2001) موسوعة الحساسية (الطبعة الثانية) فاكتس أون فايل، نيويورك، ص  167، ISBN 0-8160-4404-X
  • سامويلسون، بنغت (محرر) (2001) التطورات في أبحاث البروستاجلاندين والليكوترين: العلوم الأساسية والتطبيقات السريرية الجديدة: المؤتمر الدولي الحادي عشر حول التطورات في أبحاث البروستاجلاندين والليكوترين: العلوم الأساسية والتطبيقات السريرية الجديدة، فلورنسا، إيطاليا، 4-8 يونيو 2000، دار نشر كلوير الأكاديمية، دوردريخت، ISBN 1-4020-0146-0