Phosphodiesterase

Phosphodiesterase (PDE) là một nhóm enzyme đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu tế bào bằng cách điều chỉnh mức độ của cyclic nucleotides, đặc biệt là cyclic adenosine monophosphate (cAMP) và cyclic guanosine monophosphate (cGMP). Những cyclic nucleotides này là chất truyền tin thứ cấp quan trọng trong các quá trình sinh học khác nhau, bao gồm thị giác, co cơ, chức năng tim, viêm và trí nhớ.

Phân loại

PDE được phân loại thành 11 nhóm (PDE1 đến PDE11), mỗi nhóm có đặc tính cơ chất, phân bố mô và đặc tính điều hòa riêng biệt. Các nhóm này được chia nhỏ hơn nữa dựa trên khả năng thủy phân cAMP hoặc cGMP ưu tiên của chúng:

– PDE1: Phụ thuộc vào Calmodulin, thủy phân cả cAMP và cGMP.
– PDE2: Thủy phân cả cAMP và cGMP, được điều hòa bởi cGMP.
– PDE3: Thủy phân cả cAMP và cGMP, tham gia vào chức năng tim mạch.
– PDE4: Thủy phân đặc hiệu cAMP, phân bố rộng rãi trong các mô.
– PDE5: Đặc biệt thủy phân cGMP, quan trọng trong việc thư giãn cơ trơn.
– PDE6: Đặc hiệu cho tế bào cảm quang trong mắt, thủy phân cGMP.
– PDE7: Thủy phân đặc hiệu cAMP.
– PDE8: Thủy phân đặc hiệu cAMP.
– PDE9: Thủy phân cụ thể cGMP.
– PDE10: Thủy phân cả cAMP và cGMP, tham gia vào hệ thần kinh trung ương.
– PDE11: Thủy phân cả cAMP và cGMP.

Chức năng

1. Điều chỉnh mức độ Cyclic Nucleotide: Bằng cách thủy phân cAMP và cGMP, PDE kiểm soát nồng độ của các chất truyền tin này, do đó điều chỉnh các phản ứng khác nhau của tế bào đối với hormone và các tín hiệu khác.
2. Chấm dứt tín hiệu: PDE giúp chấm dứt các biểu hiện báo hiệu bằng cách chia nhỏ cAMP và cGMP, đảm bảo rằng tín hiệu không bị duy trì một cách không cần thiết.
3. Quy định lộ trình cụ thể: Các PDE khác nhau tham gia vào các lộ trình sinh lý riêng biệt. Ví dụ, PDE5 điều chỉnh sự thư giãn cơ trơn và là mục tiêu của các loại thuốc như sildenafil (Viagra), được sử dụng để điều trị rối loạn cương dương.

Ý nghĩa lâm sàng

Thuốc ức chế PDE được sử dụng trong điều trị các tình trạng khác nhau bằng cách điều chỉnh mức độ Cyclic Nucleotide:

– Thuốc ức chế PDE3: Dùng trong suy tim và bệnh mạch máu ngoại biên (ví dụ milrinone).
– Thuốc ức chế PDE4: Dùng trong các bệnh viêm nhiễm như hen suyễn, COPD (ví dụ roflumilast).
– Thuốc ức chế PDE5: Dùng điều trị rối loạn cương dương và tăng huyết áp động mạch phổi (ví dụ sildenafil, tadalafil).
– Thuốc ức chế PDE6: Đã được nghiên cứu về vai trò tiềm ẩn trong các rối loạn liên quan đến thị lực.