Prostaglandina

Qué es una prostaglandina

Una prostaglandina es un ácido graso oxigenado de veinte carbonos, con un anillo de ciclopentano en su estructura, que se sintetiza a partir del ácido araquidónico por la vía de la ciclooxigenasa. No circula como una hormona clásica: se produce en la célula que la necesita, ejerce su efecto en ella misma o en las adyacentes y se degrada en cuestión de minutos. Por eso se la describe como autacoide, un término que agrupa a las sustancias de acción local y vida corta.

El nombre procede de un error histórico. En 1935, el fisiólogo sueco Ulf von Euler aisló del líquido seminal humano una sustancia lipídica capaz de contraer el músculo liso y reducir la presión arterial, y la llamó prostaglandina porque supuso que procedía de la glándula prostática (del griego pró, "delante de", y histánai, "colocar", más el latín glandula). Con el tiempo se comprobó que el origen real eran las vesículas seminales, no la próstata, y que estructuras equivalentes se producían en casi todos los tejidos del cuerpo. El nombre, sin embargo, quedó fijado.

Historia del descubrimiento

Los primeros indicios llegaron en 1930, cuando Raphael Kurzrock y Charles Lieb observaron que el semen humano provocaba contracción o relajación de tiras de útero aislado, según la fertilidad de la mujer donante del tejido. Maurice Goldblatt confirmó en 1933 la naturaleza lipídica de aquel efecto hipotensor, y von Euler le dio nombre dos años después. La investigación quedó prácticamente detenida por la Segunda Guerra Mundial.

El siguiente salto llegó de la mano de Sune Bergström, discípulo de von Euler, que a mediados de siglo propuso que la prostaglandina no era una sustancia única sino una familia de compuestos emparentados químicamente. En 1962 su equipo, en Suecia, había dilucidado la estructura de las primeras seis prostaglandinas conocidas. John Vane aportó en 1971 la pieza que faltaba: demostró que la aspirina y otros antiinflamatorios actúan inhibiendo la síntesis de estos mediadores, lo que explicó de un solo golpe su efecto analgésico, antiinflamatorio y antipirético. Bergström, Bengt Samuelsson y Vane compartieron por ello el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1982.

Síntesis y clasificación

La fosfolipasa A2 libera ácido araquidónico de la membrana celular. A partir de ahí, la ciclooxigenasa lo transforma en un endoperóxido cíclico inestable, la prostaglandina G2, que se reduce de inmediato a prostaglandina H2. Esta última es el sustrato común del que parten varias enzimas específicas de cada tejido: la prostaglandina E sintasa produce PGE2, la prostaglandina F sintasa da lugar a PGF2α, la prostaglandina D sintasa genera PGD2, y la prostaciclina sintetasa produce prostaciclina (PGI2). Una quinta vía, la tromboxano sintasa, actúa sobre el mismo sustrato en las plaquetas y genera tromboxano A2.

Hay dos niveles distintos en la nomenclatura. La letra (de la A a la I) indica los sustituyentes del anillo de ciclopentano: la E corresponde a una betahidroxicetona, la F a un diol, la I señala el anillo adicional propio de la prostaciclina. El subíndice numérico, en cambio, no describe el anillo sino el ácido graso precursor: las prostaglandinas de la serie 1 derivan del ácido dihomo-gamma-linolénico, las de la serie 2 (con diferencia, las más abundantes y estudiadas en el ser humano) del ácido araquidónico, y las de la serie 3 del ácido eicosapentaenoico. Así, PGE2 no es "más potente" que PGE1: simplemente procede de un precursor distinto, con dos dobles enlaces en lugar de uno.

Diferenciación con otros eicosanoides

Prostaglandinas, prostaciclinas y tromboxanos comparten origen (la prostaglandina H2) y reciben el nombre conjunto de prostanoides. Los leucotrienos, en cambio, nacen de una vía distinta: la lipoxigenasa, que actúa sobre el mismo ácido araquidónico sin pasar por la ciclooxigenasa. Un tercer grupo, generado por el citocromo P-450, produce ácidos hidroxieicosatetraenoicos y epóxidos. Las tres rutas compiten por el mismo sustrato, y cuál predomina depende del tejido, del estímulo y de la disponibilidad de cada enzima. No es infrecuente que, al bloquear farmacológicamente la ciclooxigenasa, el ácido araquidónico sobrante se desvíe hacia la lipoxigenasa.

Dentro de la propia familia de las prostaglandinas conviene distinguir entre las llamadas primarias, PGE y PGF, más estables, y las derivadas de estas por reordenamiento no enzimático, como PGA y PGB, de menor relevancia fisiológica. La prostaciclina se sigue nombrando con la letra I dentro de esta clasificación, aunque su comportamiento químico (es la única con un segundo anillo, formado por un puente de oxígeno) y su papel biológico (antagonista funcional del tromboxano en la hemostasia) le han valido un tratamiento casi independiente en la literatura médica.

Función biológica

Cada tipo de prostaglandina actúa sobre un receptor de membrana específico, acoplado a proteínas G, lo que explica que efectos aparentemente contradictorios (vasodilatación y vasoconstricción, por ejemplo) puedan coexistir dentro de la misma familia según el receptor implicado. En la respuesta inflamatoria, PGE2 amplifica el dolor al sensibilizar las terminaciones nerviosas, favorece el enrojecimiento y el calor local mediante vasodilatación, y actúa sobre el hipotálamo elevando el punto de ajuste térmico durante la fiebre. En el aparato digestivo, protege la mucosa gástrica al estimular la secreción de moco y bicarbonato, razón por la que su inhibición prolongada por antiinflamatorios no esteroideos se asocia a lesión gástrica. En el riñón, modulan el flujo sanguíneo cortical y la excreción de sodio. En el músculo liso uterino, intervienen en la contractilidad durante el ciclo menstrual y el parto.

Ninguna célula nucleada almacena prostaglandinas ya formadas. Se sintetizan bajo demanda, ejercen su efecto en segundos o minutos y se inactivan con rapidez, sobre todo en el pulmón, que actúa como filtro metabólico de la circulación sistémica.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llaman prostaglandinas si no proceden de la próstata?

Por un malentendido inicial de quien las nombró. Ulf von Euler las aisló del líquido seminal en 1935 y asumió, de forma errónea, que las secretaba la glándula prostática. Investigaciones posteriores situaron su origen real en las vesículas seminales, y más tarde se comprobó que prácticamente todos los tejidos del organismo las producen. El nombre, pese al error de partida, se mantuvo por convención científica.

¿Es lo mismo una prostaglandina que un eicosanoide?

No. Eicosanoide es el término genérico para cualquier mediador lipídico derivado de un ácido graso de veinte carbonos. Las prostaglandinas son un subgrupo, junto con los tromboxanos, las prostaciclinas y los leucotrienos. Todo prostaglandina es un eicosanoide, pero no todo eicosanoide es una prostaglandina.

¿Qué prostaglandina es la más estudiada?

La PGE2, con diferencia. Interviene en la fiebre, el dolor inflamatorio, la protección gástrica y la contractilidad uterina, y es diana directa de buena parte de los antiinflamatorios no esteroideos de uso habitual.

¿Las prostaglandinas y los tromboxanos son antagonistas?

Solo en el caso concreto de la prostaciclina frente al tromboxano A2, cuyo equilibrio regula la coagulación y el tono de la pared vascular. El resto de prostaglandinas cumple funciones propias, ajenas a esa dualidad, en tejidos tan distintos como el riñón, el estómago o el útero.

¿Todas las prostaglandinas derivan del mismo ácido graso?

No. Las de la serie 2, con el ácido araquidónico como precursor, son las más abundantes en el ser humano. Existen además series 1 y 3, procedentes de otros ácidos grasos poliinsaturados de veinte carbonos, con un doble enlace menos o uno más respectivamente, algo con implicaciones en la proporción de grasas omega-6 y omega-3 de la dieta.

Referencias

1. Real Academia Nacional de Medicina de España. Prostaglandina. Diccionario de términos médicos.
2. Real Academia Nacional de Medicina de España. Desarrollo científico del mecanismo de acción de la aspirina. Anales de la RANM.
3. Lau KE, Lui F. Physiology, Prostaglandin I2. StatPearls, National Library of Medicine (NIH).
4. Lee HJ, Cantú SM, Peredo HA, et al. Los prostanoides, una revolución autacoide. Anales Venezolanos de Nutrición.