Lipides
Acides gras
Oxylipines : eicosanoïdes
Prostanoïdes : prostaglandines

Elles ont été isolées pour la première fois du liquide séminal et on croyait alors qu'elles étaient sécrétées par la prostate, d'où le nom, alors qu'elle est produite par les vésicules séminales.

Structure et classification des prostaglandines

Les prostaglandines (PG) font partie des eicosanoïdes (du grec eikosi, " vingt ") ou icosanoïdes qui sont des oxylipines, i.e. grande famille de dérivés d'oxydation d'acides gras polyinsaturés (AGPI ou PUFA) à 20 atomes de carbone, dont un cycle à 5 carbones, i.e. carbones 8 à 12.

1. La synthèse générale des prostaglandines est résumée dans la figure suivante ( allongement des acides gras et désaturation des acides gras).

2. Considérant les différentes structures des prostaglandines, il est préférable de considérer les prostanoïdes en général comme des dérivés d’un acide gras saturé en C20, l’acide prostanoïque, bien que cela ne se produise pas naturellement.

a. On trouve 9 classes de prostaglandines (PG), suivi par une lettre, i.e. PGA…, d'après la structure de leur cycle à 5 carbones.

PGI est une prostaglandine spéciale appelée prostacycline qui est traitée différemment.

b. Le nombre suivant la lettre représente le nombre de double liaisons comprises dans les groupes alkyles des radicaux R1 et R2 et qui dépend de la nature de l'acide gras précurseur.

• L'acide eicosatrienoate ou dihomo-γ-linolénique, 20:3(Δ^8,11,14) est à l'origine des prostaglandines de série ou indice 1, i.e. avec une double liaison, les doubles liaisons 8 et 11 disparaissant dans toutes les prostaglandines dans le noyau à 5 carbones ( formation de PGH₂).
• L'acide arachidonique, 20:4(Δ^5,8,11,14) ou 20:4(n-6), en est le principal précurseur, i.e. prostaglandines de série ou indice 2.
• L'acide eicosapentaénoique (EPA), 20:5(Δ^5,8,11,14,17) ou 20:4(n-3) produit les prostaglandines de série ou indice 3.

Remarque : l'indice grec (α ou β) est utilisé pour les PGF pour décrire la stéréochimie du groupe hydroxyle $\ce{OH}$ sur le carbone 9.

3. Les PGE₂ sont les prostaglandines les plus courantes qui interviennent dans de nombreux processus physiologiques.

Synthèse des prostaglandines

1. La première étape est constituée par la formation de PGH₂ par les cyclooxogénases (COX) ou prostaglandine-endoperoxyde synthase (PTGS) à partir de l'acide arachidonique, 20:4(Δ^5,8,11,14) ou 20:4(n-6) pour former la prostaglandine H2 (PGH₂).

2. PGH₂ est un intermédiaire instable qui peut produire toutes les prostaglandines par diverses réactions enzymatiques.

Enzyme		Abréviation	EC	Substrat	Produit
Prostaglandin G/H synthase 1 (cyclooxygénase 1)	PTGS1 ou COX1		1.14.99.1	AA	PGH2
Prostaglandin G/H synthase 2 (cyclooxygénase 2)	PTGS2 ou COX2		1.14.99.1	AA	PGH2
Prostaglandin-H2 D-isomerase (PGD2 synthase) (glutathion indépendante)	PTGSD	PTGDS	5.3.99.2	PGH2	PGD2
Hematopoietic prostaglandin D synthase (glutathion dépendante)		HPGDS	5.3.99.2	PGH2	PGD2
Prostaglandin E synthase	PTGES	PTGES	5.3.99.3	PGH2	PGE2
Prostaglandin E synthase-2		PTGES2	5.3.99.3	PGH2	PGE2
Prostaglandin E synthase-3		PTGES3	5.3.99.3	PGH2	PGE2
Prostacyclin synthase		PTGIS	5.3.99.4	PGH2	PGI2
Prostaglandin F synthase	PTGFS	PTGFS	1.1.1.188	PGD2	9α ,11β-PGF2
Prostamide/prostaglandin F synthase (NADPH dépendante)		FAM213B	1.11.1.20	PGH2	PGF2α
Carbonyl reductase 1 (NADPH dépendante)		CBR1	1.1.1.184	PGE2	PGF2α
Aldo–keto reductase 1B1 (NADPH dépendante)		AKR1B1	1.1.1.21	PGH2	PGD2
				PGH2	PGF2α
Aldo–keto reductase 1C3 (PGF2 synthase) (NADPH dépendante)		AKR1C3	1.1.1.189	PGE2	PGF2α
				PGH2	PGF2α
				PGD2	9α ,11β-PGF2
Thromboxane A synthase 1		TBXAS1	5.3.99.5	PGH2	TXA2
				PGH2	12-HHT + MDA

Rôles des prostaglandines

Les prostaglandines utilisent la signalisation de type hormonal pour réguler de nombreuses fonctions en transmettant des informations aux cellules :

• par signalisation autocrine, i.e. à la cellule qui les produit,
• par signalisation paracrine, i.e. aux cellules voisines.

En tant qu'hormones lipophiles, elles sont capables de traverser la membrane plasmique des cellules pour atteindre leur site récepteur.

Type	Récepteur	Type récepteur	Fonctions
PGD2	PTGDR (DP1) CRTH2 (DP2)	GPCR	Produit par les mastocytes; recrute des cellules Th2, des éosinophiles et des basophiles Chez les mammifères, de grandes quantités de PGD2 se trouvent uniquement dans le cerveau et dans les mastocytes Critique au développement de maladies allergiques (asthme)
PGE2	EP1	Gq	Bronchoconstriction Contraction des muscles lisses du tractus gastro-intestinal
	EP2	Gs	Bronchodilatation Relaxation des muscles lisses du tractus gastro-intestinal Vasodilatation
	EP3	Gi	Sécrétion d'acide gastrique Sécrétion de mucus gastrique Contraction de l'utérus (pendant la grossesse) Contraction des muscles lisses du tractus gastro-intestinal Inhibition de la lipolyse Neurotransmetteurs autonomes Réponse plaquettaire à leurs agonistes et athérothrombose
	EP4 ?		Hyperalgésie Pyrogène Autres ?
PGF2α	FP	Gq	Contraction de l'utérus Bronchoconstriction Contractions de la vessie Vasoconstriction de la circulation cérébrale
PGI2	IP	Gs	Vasodilatation Inhibition de l'agrégation plaquettaire Bronchodilatation
PGE1			Vasodilatation Érection
PGA2	EP4		Cellules endothéliales : barrière Cycle cellulaire
PGJ2			Neurodégénération

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