Reaktivna dušikova spojina

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Reakcije, ki vodijo do nastanka dušikovega oksida in drugi reaktivnih dušikovih spojin.[1]

Reaktivne dušikove spojine ali reaktivne dušikove zvrsti (angleško reactive nitrogen species, RNS) so visoko reaktivni prosti radikali, ki vsebujejo dušikove ione ali perokside. Imajo pomembno vlogo pri uravnavanju tonusa krvnih žil in adhezije krvnih ploščic, v makrofagih pa so pomembno protimikrobno sredstvo.

Z biološkega vidika sta pomembni predvsem naslednji dve spojini:


Nastanek[uredi | uredi kodo]

Dušikov radikal nastaja v višjih organizmih preko oksidacije enega od končnih (terminalnih) dušikovih atomov v gvanidinski skupini arginina. Proces katalizira encim dušikov oksid sintaza (NO sintaza). Glede na mikrookolje je lahko radikal pretvorjen v različne druge reaktivne dušikove spojine, kot so nitrozilov kation (NO+), nitroksidni anion (NO-) ali peroksinitrit (OONO-).

Encim NO sintaza nastopa v treh izoformah, in sicer kot nevronska NOS (nNOS ali tip I), inducirana NOS (iNOS ali tip II) ali kot endotelijska NOS (eNOS ali tip III). Izoforme nNOS in eNOS se izražajo konstantno, tj. normalno, njihovo aktivnost pa uravnavajo znotrajcelične koncentracije kalcijevih ionov (Ca2+). Izoforma iNOS se izraža v makrofagih po stimulaciji preko citokinov, lipopolisaharidov in drugih imunološko pomembnih dejavnikov.[2] Hitrost sinteze med drugim določata količini arginina in tetrahidrobiopterina (BH4), kofaktorja NO sintaze.

Drugi pomembna reaktivna dušikova spojina nastane preko reakcije med dušikovim oksidom in superoksidom (O2•-):[3]

 \text{O}_2^{\cdot-} + \text{NO}^{\cdot} \longrightarrow \text{ONOO}^- .

Funkcije[uredi | uredi kodo]

Peroksinitrit lahko povzroči bodisi nekrozo bodisi apoptozo tarčnih celic.

Najpomembnejši funkciji dušikovega oksida sta nadzor tonusa krvnih žil, pri čemer deluje kot vazodilatator (tj. širi krvne žile), ter nadzor adhezije krvnih ploščic oz. trombocitov. Na molekularnem nivoju NO deluje na encim gvanilat ciklazo, ki pretvori gvanozin trifosfat (GTP) v ciklični GMP (cGMP). Le-ta je sekundarni obveščevalec, ki modulira funkcije protein kinaz, fosfodiesteraz, ionskih kanalčkov in drugih fiziološko pomembnih tarč.

Peroksinitrit ima predvsem protimikrobni učinek in je pomembno sredstvo makrofagov za uničenje mikrobov. Peroksinitrit povzroči lipidno peroksidacijo, oksidacijo in nitracijo različnih beljakovin in inaktivacijo encimov, kar vodi do nekroze celice. Po drugi strani lahko sproži apoptozo tarčne celice preko aktiviranja iniciatorskih kaspaz ter povečanja prepustnosti (permeabilnosti) zunanje mitohondrijske membrane, skozi katero prehajajo proapoptotski dejavniki (npr. citokrom c).

V rastlinah nastajajo reaktivne dušikove spojine kot stranski produkt aerobne presnove oz. metabolizma.[4]

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Opombe in sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Novo, E. & Parola, M. (2008). "Redox mechanisms in hepatic chronic wound healing and fibrogenesis". Fibrogenesis Tissue Repair 1 (1): 5. doi:10.1186/1755-1536-1-5. PMC 2584013. PMID 19014652. 
  2. ^ Iovine, N.M.; s sod. (2008). "Reactive nitrogen species contribute to innate host defense against Campylobacter jejuni". Infection and Immunity 76 (3): 986–93. doi:10.1128/IAI.01063-07. PMC 2258852. PMID 18174337. 
  3. ^ Pacher P., Beckman J.S. in Liaudet L. (2007). »Nitric Oxide and Peroxynitrite: in Health and disease«. Physiological Reviews 87 (1): 315-424. PMID 17237348
  4. ^ Pauly, N.; s sod. (2006). "Reactive oxygen and nitrogen species and glutathione: key players in the legume-Rhizobium symbiosis". Journal of Experimental Botany 57 (8): 1769–76. doi:10.1093/jxb/erj184. PMID 16698817. 

Literatura[uredi | uredi kodo]