Ендотелін
| Ендотелін 2 | |
|---|---|
| Ідентифікатори | |
| Символ | EDN2 |
| Ген NCBI | 1907 рік |
| HGNC | 3177 |
| ОМІМ | 131241 |
| Послідовність посилань | NM_001956 |
| УніПрот | П20800 |
| Інші дані | |
| Локус | Хр. 1, с. 34 |
| Ендотелін 3 | |
|---|---|
| Ідентифікатори | |
| Символ | EDN3 |
| HGNC | 3178 |
| ОМІМ | 131242 |
| Послідовність посилань | NM_000114 |
| УніПрот | P14138 |
| Інші дані | |
| Локус | Хр. 20 q13.2-q13.3 |
| Ендотелін 3 | |
|---|---|
| Ідентифікатори | |
| Символ | EDN3 |
| HGNC | 3178 |
| ОМІМ | 131242 |
| Послідовність посилань | NM_000114 |
| УніПрот | P14138 |
| Інші дані | |
| Локус | Хр. 20 q13.2-q13.3 |
Ендотелі́ни — це пептиди, які діють через рецептори та мають ефекти в багатьох органах.[1][2][3] Головним ефектом ендотеліну є звуження кровоносні судини та підвищення кров'яного тиску. При надмірній експресії вони сприяють підвищенню кров'яного тиску (гіпертензії), серцевим захворюванням та іншим захворюванням.[1][4]
Ендотеліни складаються з 21 амінокислоти. Виробляються переважно в ендотелії та відіграють ключову роль у судинному гомеостазі. Ендотеліни пов'язують з судинними захворюваннями кількох систем органів, включаючи серце, легені, нирки та мозок.[5][6] Станом на 2025 рік ендотеліни залишаються предметом широких фундаментальних та клінічних досліджень для визначення їхньої ролі в кількох системах органів.[1][7][8][9]
Етимологія
Ендотеліни отримали свою назву від ендотеліальних клітин з культури яких їх було виділено.[1][10]
Ізоформи
Існує три ізоформи цього пептиду (ідентифіковані як ET-1, 2, 3), кожна з яких кодується окремим геном, з різними ділянками експресії та зв'язуванням щонайменше з чотирма відомими рецепторами: ETA, ETB1, ETB2 та ETC.[1][11]
У людини гени ендотеліну-1 (ET-1), ендотеліну-2 (ET-2) та ендотеліну-3 (ET-3) розташовані відповідно на хромосомах 6, 1 та 20.[2]
Механізм дії та функції
Ендотелін функціонує два рецептори, пов'язаних з G-білком (ETA та ETB відповідно).[2] Ці два підтипи рецепторів ендотеліну розрізняються в лабораторії за порядком їхньої спорідненості до трьох ендотелінових пептидів: рецептор ETA є селективним для ET-1, тоді як рецептор ETB має однакову спорідненість до всіх трьох ET пептидів.[2] Два типи рецепторів ET розподілені по різних клітинах та органах, але з різними рівнями експресії та активності, що вказує на поліорганність рецепції ендотеліну.[2] Більшість рецепторів ендотеліну в корі головного мозку людини (~90 %) належать до підтипу ETB.[12]
Ендотелін-1 є найпотужнішою відомою ендогенною хімічною речовиною, що впливає на судинний тонус у всіх системах органів.[2][13] Секреція ендотеліну-1 викликає вазоконстрикцію та впливає на локальний ріст і виживання клітин.[13] ЕТ-1 задіяний у розвитку та прогресуванні кількох серцево-судинних захворювань, таких як атеросклероз та гіпертензія.[13] Ендотелін також відіграє певну роль у мітогенезі, ангіогенезі, рості кісток, рецепцій болю та виникненні пухлин.[2] Клінічно антагоністи ендотелінових рецепторів використовуються для лікування легеневої артеріальної гіпертензії.[2][13]
Ендотелін-2 відрізняється від ендотеліну-1 двома амінокислотами та іноді має таку ж спорідненість до рецепторів ETA та ETB, як і ендотелін-1. Дослідження показали, що ендотелін-2 відіграє значну роль у фізіології яєчників і може впливати на патофізіологію серцевої недостатності, імунології та пухлин.[12]
Фізіологічні ефекти
Ендотеліни є найпотужнішими з відомих вазоконстрикторів.[1][14] Надмірна секреція ендотеліну в легенях може спричинити легеневу гіпертензію, яку в попередніх дослідженнях можна було лікувати бозентаном, ситаксентаном або амбрізентаном.[1]
Ендотеліни беруть участь у серцево-судинній функції, гомеостазі рідини та електролітів та нейрональних механізмах у різних типах клітин.[1] Рецептори ендотеліну присутні в трьох частках гіпофіза[15], які при впливі ET-1 демонструють підвищену метаболічну активність.[16]
ET-1 сприяє судинній дисфункції, пов'язаній із серцево-судинними захворюваннями, зокрема атеросклерозом та гіпертензією.[17] Рецептор ETA розташований переважно на гладком'язових клітинах судин, опосередковуючи вазоконстрикцію, тоді як рецептор ETB розташований переважно на ендотеліальних клітинах, викликаючи вазодилатацію внаслідок вивільнення оксиду азоту.[17]
Зв'язування тромбоцитів з рецептором ендотеліальних клітин LOX-1 викликає вивільнення ендотеліну, що індукує ендотеліальну дисфункцію.[18]
Клінічне значення
Поширення ендотелінових пептидів та їх рецепторів вказує на їхню участь у широкому спектрі фізіологічних та патологічних процесів у різних системах органів.[1] Серед численних захворювань, що потенційно виникають внаслідок порушення регуляції ендотеліну, є:
- кілька видів злоякісних пухлин[2][19]
- церебральний вазоспазм після субарахноїдального крововиливу[20]
- артеріальна гіпертензія, легенева гіпертензія та інші серцево-судинні захворювання[2]
- рецепція болю[21]
- гіпертрофія шлуночків серця та серцева недостатність[2]
- Геморагічна лихоманка денге
- Цукровий діабет 2-го типу
- деякі випадки хвороби Гіршпрунга
При інсулінорезистентності високий рівень інсуліну в крові призводить до збільшення вироблення та активності ET-1, що сприяє вазоконстрикції та підвищує артеріальний тиск.[22]
ЕТ-1 порушує поглинання глюкози скелетними м'язами у осіб, резистентних до інсуліну, тим самим погіршуючи цю патологію.[23]
У попередніх дослідженнях було показано, що ін'єкція ендотеліну-1 у латеральний шлуночок головного мозку значуще стимулює метаболізм глюкози у певних взаємопов'язаних ланцюгах мозку та викликає судоми, що вказує на його потенціал для різноманітних нейронних ефектів при таких станах, як епілепсія.[24] Рецептори ендотеліну-1 існують у нейронах мозку, що вказує на потенційну роль у нейронних функціях.[2]
Антагоністи ендотеліну
Найпершими виявленим антагоністами для ЕТА, були речовини BQ123, а для ETB — BQ788.[10] Селективний антагоніст ЕТА — амбрізентан був схвалений для лікування легеневої артеріальної гіпертензії у 2007 році, після чого був винайдений більш селективний антагоніст ЕТА ситаксентан, реєстрація якого пізніше був вилучена через потенційно летальний вплив на печінку.[1] Бозентан був попередником мацитентану, який був схвалений для використання у 2013 році.[1]
Примітки
- ↑ а б в г д е ж и к л м Davenport AP, Hyndman KA, Dhaun N, Southan C, Kohan DE, Pollock JS та ін. (Квітень 2016). Endothelin. Pharmacological Reviews. 68 (2): 357—418. doi:10.1124/pr.115.011833. PMC 4815360. PMID 26956245.
- ↑ а б в г д е ж и к л м н Kawanabe Y, Nauli SM (Січень 2011). Endothelin. Cellular and Molecular Life Sciences. 68 (2): 195—203. doi:10.1007/s00018-010-0518-0. PMC 3141212. PMID 20848158.
- ↑ Kedzierski RM, Yanagisawa M (2001). Endothelin system: the double-edged sword in health and disease. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 41: 851—76. doi:10.1146/annurev.pharmtox.41.1.851. PMID 11264479.
- ↑ Maguire JJ, Davenport AP (Грудень 2014). Endothelin@25 - new agonists, antagonists, inhibitors and emerging research frontiers: IUPHAR Review 12. British Journal of Pharmacology. 171 (24): 5555—72. doi:10.1111/bph.12874. PMC 4290702. PMID 25131455.
- ↑ Agapitov AV, Haynes WG (Березень 2002). Role of endothelin in cardiovascular disease. Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System. 3 (1): 1—15. doi:10.3317/jraas.2002.001. PMID 11984741.
- ↑ Schinelli S (2006). Pharmacology and physiopathology of the brain endothelin system: an overview. Current Medicinal Chemistry. 13 (6): 627—38. doi:10.2174/092986706776055652. PMID 16529555.
- ↑ Kuang HY, Wu YH, Yi QJ, Tian J, Wu C, Shou WN, Lu TW (Березень 2018). The efficiency of endothelin receptor antagonist bosentan for pulmonary arterial hypertension associated with congenital heart disease: A systematic review and meta-analysis. Medicine. 97 (10). doi:10.1097/MD.0000000000010075. PMC 5882424. PMID 29517668.
- ↑ Iljazi A, Ayata C, Ashina M, Hougaard A (Березень 2018). The Role of Endothelin in the Pathophysiology of Migraine-a Systematic Review. Current Pain and Headache Reports. 22 (4): 27. doi:10.1007/s11916-018-0682-8. PMID 29557064.
- ↑ Lu YP, Hasan AA, Zeng S, Hocher B (2017). Plasma ET-1 Concentrations Are Elevated in Pregnant Women with Hypertension -Meta-Analysis of Clinical Studies. Kidney & Blood Pressure Research. 42 (4): 654—663. doi:10.1159/000482004. PMID 29212079.
- ↑ а б Tuma RF, Durán WN, Ley K (2008). Microcirculation (вид. 2nd). Amsterdam: Elsevier/Academic Press. с. 305–307. ISBN 978-0-12-374530-9.
- ↑ Boron WF, Boulpaep EL (2009). Medical physiology a cellular and molecular approach (вид. 2nd International). Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier. с. 480. ISBN 978-1-4377-2017-4.
- ↑ а б Ling L, Maguire JJ, Davenport AP (Січень 2013). Endothelin-2, the forgotten isoform: emerging role in the cardiovascular system, ovarian development, immunology and cancer. British Journal of Pharmacology. 168 (2): 283—95. doi:10.1111/j.1476-5381.2011.01786.x. PMC 3572556. PMID 22118774.
- ↑ а б в г Miyauchi T, Sakai S (Січень 2019). Endothelin and the heart in health and diseases. Peptides. 111: 77—88. doi:10.1016/j.peptides.2018.10.002. PMID 30352269.
- ↑ Craig CR, Stitzel RE (2004). Modern pharmacology with clinical applications (вид. 6th). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. с. 215. ISBN 978-0-7817-3762-3.
- ↑ Lange M, Pagotto U, Renner U, Arzberger T, Oeckler R, Stalla GK (Травень 2002). The role of endothelins in the regulation of pituitary function. Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes. 110 (3): 103—12. doi:10.1055/s-2002-29086. PMID 12012269.
- ↑ Gross PM, Wainman DS, Espinosa FJ (Серпень 1991). Differentiated metabolic stimulation of rat pituitary lobes by peripheral and central endothelin-1. Endocrinology. 129 (2): 1110—2. doi:10.1210/endo-129-2-1110. PMID 1855455.
- ↑ а б Böhm F, Pernow J (Жовтень 2007). The importance of endothelin-1 for vascular dysfunction in cardiovascular disease. Cardiovascular Research. 76 (1): 8—18. doi:10.1016/j.cardiores.2007.06.004. PMID 17617392.
- ↑ Kakutani M, Masaki T, Sawamura T (Січень 2000). A platelet-endothelium interaction mediated by lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (1): 360—4. Bibcode:2000PNAS...97..360K. doi:10.1016/j.biochi.2016.10.010. PMC 26668. PMID 10618423.
- ↑ Bagnato A, Rosanò L (2008). The endothelin axis in cancer. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 40 (8): 1443—51. doi:10.1016/j.biocel.2008.01.022. PMID 18325824.
- ↑ Macdonald RL, Pluta RM, Zhang JH (Травень 2007). Cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage: the emerging revolution. Nature Clinical Practice. Neurology. 3 (5): 256—63. doi:10.1038/ncpneuro0490. PMID 17479073.
- ↑ Hasue F, Kuwaki T, Kisanuki YY, Yanagisawa M, Moriya H, Fukuda Y, Shimoyama M (2005). Increased sensitivity to acute and persistent pain in neuron-specific endothelin-1 knockout mice. Neuroscience. 130 (2): 349—58. doi:10.1016/j.neuroscience.2004.09.036. PMID 15664691.
- ↑ Potenza MA, Addabbo F, Montagnani M (Вересень 2009). Vascular actions of insulin with implications for endothelial dysfunction. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 297 (3): E568-77. doi:10.1152/ajpendo.00297.2009. PMID 19491294.
- ↑ Shemyakin A, Salehzadeh F, Böhm F, Al-Khalili L, Gonon A, Wagner H та ін. (Травень 2010). Regulation of glucose uptake by endothelin-1 in human skeletal muscle in vivo and in vitro. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 95 (5): 2359—66. doi:10.1210/jc.2009-1506. PMID 20207830.
- ↑ Chew BH, Weaver DF, Gross PM (Травень 1995). Dose-related potent brain stimulation by the neuropeptide endothelin-1 after intraventricular administration in conscious rats. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 51 (1): 37—47. doi:10.1016/0091-3057(94)00332-D. PMID 7617731.
Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).