Tổng hợp

Leukotriene được tổng hợp trong tế bào từ acid arachidonic bởi enzyme arachidonate 5-lipoxygenase. Cơ chế xúc tác liên quan đến việc chèn một phân tử oxy ở một vị trí cụ thể trong bộ khung của acid arachidonic.

Con đường lipoxygenase là có mặt trong bạch cầu và các tế bào miễn dịch khác, bao gồm các tế bào phì, bạch cầu ưa acid, bạch cầu trung tính, bạch cầu đơn nhân và bạch cầu ưa kiềm. Khi các tế bào này được kích hoạt, acid arachidonic được giải phóng từ màng phospholipid tế bào bằng phospholipase A2, và được đưa đến cho 5-lipoxygenase bởi protein kích hoạt 5-lipoxygenase (FLAP).

5-Lipoxygenase (5-LO) sử dụng FLAP để chuyển đổi acid arachidonic thành acid 5-hydroperoxyeicosatetraenoic (5-HPETE), tự động bị khử thành acid 5-hydroxyeicosatetraenoic (5-HETE). Các enzyme 5-LO hoạt động trở lại với 5-HETE để chuyển đổi nó thành leukotriene A4 (LTA4), một epoxide không ổn định. 5-HETE có thể được chuyển hóa thành 5-oxo-ETE và 5-oxo-15-hydroxy-ETE, tất cả đều có tác dụng gây viêm tương tự nhưng không giống với LTB4 và trung gian không phải bởi thụ thể LTB4 mà là do thụ thể OXE (xem acid 5-Hydroxyicosatetraenoic và acid 5-oxo-eicosatetraenoic).[12][13]

Trong các tế bào có enzyme LTA hydrolase, như bạch cầu trung tính và bạch cầu đơn nhân, LTA4 được chuyển thành acid dihydroxy leukotriene LTB4, một chất hóa hướng động mạnh cho các bạch cầu trung tính hoạt động ở các thụ thể BLT1 và BLT2 trên màng tế bào của các tế bào này.

Trong các tế bào có enzyme LTC4 synthase, chẳng hạn như tế bào phì và bạch cầu ưa acid, LTA4 được liên kết với glutathione tripeptide để tạo thành các cysteinyl-leukotriene đầu tiên, LTC4. Bên ngoài tế bào, LTC4 có thể được chuyển đổi bởi các enzyme phổ biến để tạo thành liên tiếp LTD4 và LTE4, giữ lại hoạt tính sinh học.

Các cysteinyl-leukotriene hoạt động ở các thụ thể bề mặt tế bào CysLT1 và CysLT2 trên các tế bào đích để co giãn cơ trơn và mạch máu, tăng tính thấm của các mạch máu nhỏ, tăng cường tiết chất nhầy trong đường hô hấp và ruột, và tuyển chọn bạch cầu cho các vị trí của viêm.

Cả LTB4 và các cysteinyl-leukotriene (LTC4, LTD4, LTE4) đều bị phân giải một phần ở các mô lân cận và cuối cùng trở thành các chất chuyển hóa không chức năng trong gan.

Chức năng

Leukotriene hoạt động chủ yếu trên một phân họ của các thụ thể kết cặp protein G. Chúng cũng có thể tác động lên các thụ thể hoạt hóa proliferator peroxisome. Leukotriene tham gia vào các phản ứng suyễn và dị ứng và tác động để duy trì các phản ứng viêm. Một số chất đối kháng thụ thể leukotriene như montelukast và zafirlukast được sử dụng để điều trị hen suyễn. Nghiên cứu gần đây chỉ ra vai trò của 5-lipoxygenase trong bệnh tim mạch và bệnh thần kinh.[14]

Leukotriene là tác nhân rất quan trọng trong phản ứng viêm. Một số loại như LTB4 có tác dụng hướng hóa giúp bạch cầu trung tính, và như vậy giúp đỡ để mang đến các tế bào cần thiết cho các mô. Leukotriene cũng có tác dụng mạnh trong co thắt phế quản và tăng tính thấm mạch máu.[15]