Razlika između izmena na stranici „Eritrociti i azot monoksid”

Izvor: Bionet Škola
Idi na navigaciju Idi na pretragu
(Created page with 'ERITROCITI I AZOT MONOKSID Uloga NO u diferencijaciji RBCs, kako se pretpostavlja, je bazirana na tome da on inhibira rast, diferencijaciju i hemoglobinizaciju primarnih celija e…')
 
Red 1: Red 1:
ERITROCITI I AZOT MONOKSID
 
 
Uloga NO u diferencijaciji RBCs, kako se pretpostavlja, je bazirana na tome da on
 
Uloga NO u diferencijaciji RBCs, kako se pretpostavlja, je bazirana na tome da on
inhibira rast, diferencijaciju i hemoglobinizaciju primarnih celija eritrocita. Bioaktivnost
+
inhibira rast, diferencijaciju i hemoglobinizaciju primarnih celija [[eritrocit]]a. Bioaktivnost
 
endotelne NOS (eNOS) mRNA i proteinski nivo se smanjuju za vreme diferencijacije RBCs,
 
endotelne NOS (eNOS) mRNA i proteinski nivo se smanjuju za vreme diferencijacije RBCs,
zajedno sa rastom nivoa Hb. NO je hidrofoban i akumulira se u lipidnim membranama gde se
+
zajedno sa rastom nivoa [[hemoglobin]]a (Hb). NO je hidrofoban i akumulira se u lipidnim membranama gde se
 
odvija najveca autooksidacija u nitrite in vivo. Reakcija NO sa dezoksi Hb produkuje
 
odvija najveca autooksidacija u nitrite in vivo. Reakcija NO sa dezoksi Hb produkuje
 
nitrozilhemoglobin (HbFe(II)NO), dok isti sa oksihemoglobinom, proizvodi metHb i nitrat.
 
nitrozilhemoglobin (HbFe(II)NO), dok isti sa oksihemoglobinom, proizvodi metHb i nitrat.
Red 9: Red 8:
 
tiol-NO koje nastaju iz Hb, S-nitrozohemoglobin (SNO-Hb), izgleda da su glavni mehanizmi
 
tiol-NO koje nastaju iz Hb, S-nitrozohemoglobin (SNO-Hb), izgleda da su glavni mehanizmi
 
odbrane i transporta NO pa ga neki nazivaju i ’’hormonom’’ [8].
 
odbrane i transporta NO pa ga neki nazivaju i ’’hormonom’’ [8].
 +
 
Kako endotelijalno stvoreni NO može da dopre do glatkih mišicnih celija, sa toliko
 
Kako endotelijalno stvoreni NO može da dopre do glatkih mišicnih celija, sa toliko
 
mnogo Hb prisutnog u krvi koji brzo reaguje sa NO? Postoji nekoliko mehanizama
 
mnogo Hb prisutnog u krvi koji brzo reaguje sa NO? Postoji nekoliko mehanizama
Red 21: Red 21:
 
Permeabilnost NO u RBCs u oksigenisanim uslovima je izmeðu 4,400 ìm/s i 5,100 ìm/s, a u
 
Permeabilnost NO u RBCs u oksigenisanim uslovima je izmeðu 4,400 ìm/s i 5,100 ìm/s, a u
 
dezoksigenisanim uslovima je veca od 64,000 ìm/s [10].
 
dezoksigenisanim uslovima je veca od 64,000 ìm/s [10].
 +
 
Oba molekula i O2 i NO prolaze u RBC, ali samo O2 difunduje van. U covecjim RBCs
 
Oba molekula i O2 i NO prolaze u RBC, ali samo O2 difunduje van. U covecjim RBCs
 
derivat Hb, S-nitrozotiol (SNO) (generisan od strane unešenog NO) je povezan vecim delom
 
derivat Hb, S-nitrozotiol (SNO) (generisan od strane unešenog NO) je povezan vecim delom
Red 31: Red 32:
 
Postoje studije koje su objavile ulogu Hb kao alostericno regulatorne nitritne
 
Postoje studije koje su objavile ulogu Hb kao alostericno regulatorne nitritne
 
reduktaze koja može da posreduje NO-zavisnu signalizaciju duž fiziološkog gradijenta
 
reduktaze koja može da posreduje NO-zavisnu signalizaciju duž fiziološkog gradijenta
6
+
kiseonika. [[Nitriti]] (NO2-), reaguju sa dezoksi Hb u jednoj alostericnoj reakciji koja stvara NO i
kiseonika. Nitriti (NO2
 
-), reaguju sa dezoksi Hb u jednoj alostericnoj reakciji koja stvara NO i
 
 
oksiduje dezoksi Hb u metHb. NO onda reaguje, uz ogranicenu brzinu difuzije, sa dezoksi Hb
 
oksiduje dezoksi Hb u metHb. NO onda reaguje, uz ogranicenu brzinu difuzije, sa dezoksi Hb
 
i formira gvožðe-nitrozil-Hb (HbNO), koji je postojan, ali ne kao izvor biodostupnog NO.
 
i formira gvožðe-nitrozil-Hb (HbNO), koji je postojan, ali ne kao izvor biodostupnog NO.
Red 39: Red 38:
 
Hb. Otkriveno je da dezoksi reakcija tece paralelno sa delimicnom inhibicijom oksi-reakcija
 
Hb. Otkriveno je da dezoksi reakcija tece paralelno sa delimicnom inhibicijom oksi-reakcija
 
[13].
 
[13].
 +
 
Neke studije pokazuju da HbNO u RBCs može da bude znacajan izvor bioaktivnog
 
Neke studije pokazuju da HbNO u RBCs može da bude znacajan izvor bioaktivnog
 
NO/nitrita ako je povezan sa ciklusoma askorbinske kiseline (ASC). Pretpostavljeno je da bi
 
NO/nitrita ako je povezan sa ciklusoma askorbinske kiseline (ASC). Pretpostavljeno je da bi
Red 50: Red 50:
 
arterijskoj krvi nego u venskoj, gde se nalazi više HbNO. U uslovima kada se NO uvodi u
 
arterijskoj krvi nego u venskoj, gde se nalazi više HbNO. U uslovima kada se NO uvodi u
 
biološki sistem gradacijski u limitiranim kolicinama, favorizovana je produkcija SNOHb
 
biološki sistem gradacijski u limitiranim kolicinama, favorizovana je produkcija SNOHb
(više od NO2
+
(više od NO2-) i cak se nitrozilacija hema odigrava prevashodno na â-subjedinicama, što
-) i cak se nitrozilacija hema odigrava prevashodno na â-subjedinicama, što
 
 
omogucuje dislokaciju NO sa hema do tiola u Hb. Pokazano je da NO reaguje i sa cysb93
 
omogucuje dislokaciju NO sa hema do tiola u Hb. Pokazano je da NO reaguje i sa cysb93
 
ostatkom metHb, pri cemu se stvara S-nitrozomethemoglobin - SNOHb(Fe3+) [15]. Možemo
 
ostatkom metHb, pri cemu se stvara S-nitrozomethemoglobin - SNOHb(Fe3+) [15]. Možemo
Red 58: Red 57:
 
da igra regulatornu ulogu u smanjenju kolicine slobodnog (ili nevezanog za Hb) nitrita u
 
da igra regulatornu ulogu u smanjenju kolicine slobodnog (ili nevezanog za Hb) nitrita u
 
RBCs što je važno u prevenciji hipotenzije [16].
 
RBCs što je važno u prevenciji hipotenzije [16].
2.1.1. NO I OSIDACIONO-ANTIOKSIDACIONI MEHANIZMI
+
==NO i oksidaciono-antioksidacioni mehanizmi==
 
Eritrociti ne poseduju organele (cak ni funkcionalne mitohondrije u kojima se stvaraju
 
Eritrociti ne poseduju organele (cak ni funkcionalne mitohondrije u kojima se stvaraju
i metabolišu ROS i RNS) vec samo funkcionalnu membranu i citosol ispunjen molekulima
+
i metabolišu ROS i RNS) vec samo funkcionalnu membranu i [[citosol]] ispunjen molekulima
hemoglobina. U ovim celijama nema de novo sinteze proteina ili enzima. Eritrociti kao
+
hemoglobina. U ovim celijama nema de novo sinteze [[protein]]a ili enzima. Eritrociti kao
 
eksperimentalni model predstavljaju bazalni redoks sistem. Izabrani nitro-preparati, odnosno
 
eksperimentalni model predstavljaju bazalni redoks sistem. Izabrani nitro-preparati, odnosno
 
lekovi koji oslobaðaju NO (NO-donori) se razlikuju prema nacinu biotransformacije u
 
lekovi koji oslobaðaju NO (NO-donori) se razlikuju prema nacinu biotransformacije u
Red 74: Red 73:
 
interakcije sa svim molekulima u/van celije. NO je takoðe izvor i svih RNS što znacajno
 
interakcije sa svim molekulima u/van celije. NO je takoðe izvor i svih RNS što znacajno
 
usložnjava i umrežava biohemijske interakcije ovog molekula [17].
 
usložnjava i umrežava biohemijske interakcije ovog molekula [17].
 +
 
NO može da se aktivira superoksidom ili kiseonikom i formira tako RNS koji dalje
 
NO može da se aktivira superoksidom ili kiseonikom i formira tako RNS koji dalje
 
izaziva lancane reakcije sa proteinima, lipidima i DNA, koje su odgovorne za celijsku smrt
 
izaziva lancane reakcije sa proteinima, lipidima i DNA, koje su odgovorne za celijsku smrt
Red 85: Red 85:
 
kompetitivnim reakcijama nitrozacioni stres se može desiti samo pri jakom lokalizovanom
 
kompetitivnim reakcijama nitrozacioni stres se može desiti samo pri jakom lokalizovanom
 
fluksu NO in vivo [18].
 
fluksu NO in vivo [18].
 +
 
Nekontrolisana produkcija NO može da izazove razna oštecenja i bolesti, npr. septicni
 
Nekontrolisana produkcija NO može da izazove razna oštecenja i bolesti, npr. septicni
 
šok, reumatoidnu i inflamatornu eritropatijui cerebralna oštecenja nakon šoka. Do danas nisu
 
šok, reumatoidnu i inflamatornu eritropatijui cerebralna oštecenja nakon šoka. Do danas nisu
Red 95: Red 96:
 
hidroperoksil - ROO.) i zaustavlja lancanu reakciju peroksidacije, odnosno proces lipidne
 
hidroperoksil - ROO.) i zaustavlja lancanu reakciju peroksidacije, odnosno proces lipidne
 
peroksidacije [20].
 
peroksidacije [20].
 +
 
Oksidativni mehanizmi koji dovode do promena celijske membrane, nisu povezani sa
 
Oksidativni mehanizmi koji dovode do promena celijske membrane, nisu povezani sa
 
aktivacijom stvaranja ONOOH- vec su indukovani cistim NO. On uzrokuje statisticki
 
aktivacijom stvaranja ONOOH- vec su indukovani cistim NO. On uzrokuje statisticki
Red 102: Red 104:
 
prooksidant u koncentracijama za koje se membrana javlja kao prva meta pre ulaska u citozol
 
prooksidant u koncentracijama za koje se membrana javlja kao prva meta pre ulaska u citozol
 
[21].
 
[21].
 +
 
NO je poznat kao molekul koji sprecava apoptozu pomocu S-nitrozilacije tiol grupa
 
NO je poznat kao molekul koji sprecava apoptozu pomocu S-nitrozilacije tiol grupa
 
proteina. NO se generiše i cuva u RBCs, koji mogu pretrpeti eriptozu, suicidalnu celijsku
 
proteina. NO se generiše i cuva u RBCs, koji mogu pretrpeti eriptozu, suicidalnu celijsku
Red 108: Red 111:
 
celije. NO ucestvuje u regulaciji opstanka eritrocita, uticaj je delimicno prikriven cGMP i
 
celije. NO ucestvuje u regulaciji opstanka eritrocita, uticaj je delimicno prikriven cGMP i
 
paralelno se dešava sa promenom nitrozilacije proteina i aktivnosti tireodoksina [22].
 
paralelno se dešava sa promenom nitrozilacije proteina i aktivnosti tireodoksina [22].
3. EFEKTI NTG NA OKSIDACIONO-ANTIOKSIDACIONI METABOLIZAM RBC
+
 
 +
== EFEKTI NTG NA OKSIDACIONO-ANTIOKSIDACIONI METABOLIZAM RBC==
 
NTG (C3H5N3O9) je bezbojna, uljana, eksplozivna tecnost dobijena nitracijom
 
NTG (C3H5N3O9) je bezbojna, uljana, eksplozivna tecnost dobijena nitracijom
 
glicerola [23]. Da bi NTG ostvario svoje efekte, najpre mora biti enzimatski metabolizovan u
 
glicerola [23]. Da bi NTG ostvario svoje efekte, najpre mora biti enzimatski metabolizovan u
Red 118: Red 122:
 
Denitrifikacijom NTG-a se produkuje 1,2-gliceril dinitrat (GDN), a NO je katalizovan
 
Denitrifikacijom NTG-a se produkuje 1,2-gliceril dinitrat (GDN), a NO je katalizovan
 
mitohondrijskom aldehid dehidrogenazom (mtALDH) koja ima centralnu ulogu u
 
mitohondrijskom aldehid dehidrogenazom (mtALDH) koja ima centralnu ulogu u
8
 
 
bioaktivaciji NTG, vazorelaksaciji i toleranciji [25]. NO je aktivator guanilil ciklaze (GC) u
 
bioaktivaciji NTG, vazorelaksaciji i toleranciji [25]. NO je aktivator guanilil ciklaze (GC) u
 
hem-zavisnom mehanizmu. Ova aktivacija rezultuje u formiranju cGMP-a iz GTP-a i tako
 
hem-zavisnom mehanizmu. Ova aktivacija rezultuje u formiranju cGMP-a iz GTP-a i tako
 
NO povecava nivo cGMP-a u celiji [23].
 
NO povecava nivo cGMP-a u celiji [23].
 +
 
NTG i nitrati (NO donori), su korišceni kao terapeutska sredstva u prošlom veku za
 
NTG i nitrati (NO donori), su korišceni kao terapeutska sredstva u prošlom veku za
 
lecenje vaskularnih bolesti. Pacijenti koji primaju ovakvu terapiju su oni sa anginom pektoris,
 
lecenje vaskularnih bolesti. Pacijenti koji primaju ovakvu terapiju su oni sa anginom pektoris,
Red 133: Red 137:
 
pokaže metabolizam odreðenih nitropreparata
 
pokaže metabolizam odreðenih nitropreparata
 
u RBCs.
 
u RBCs.
 +
 
Dugotrajna upotreba organskih
 
Dugotrajna upotreba organskih
 
nitrata uzrokuje brzi razvoj nitratne
 
nitrata uzrokuje brzi razvoj nitratne
Red 143: Red 148:
 
tretmana nitroglicerinom dolazi do aktivacije membranske NADH-oksidaze u krvnom sudu.
 
tretmana nitroglicerinom dolazi do aktivacije membranske NADH-oksidaze u krvnom sudu.
 
Ovaj enzim je stimulisan i angiotenzinom II u kultivisanim glatkomišicnim celijama. NADHoksidaza
 
Ovaj enzim je stimulisan i angiotenzinom II u kultivisanim glatkomišicnim celijama. NADHoksidaza
produkuje znacajne kolicine O2
+
produkuje znacajne kolicine O2--, koji brzo reaguje sa NO i inaktiviše ga, što može
.-, koji brzo reaguje sa NO i inaktiviše ga, što može
 
 
biti razlog nitratne tolerancije [26] Pokazano je da postoji zaštitna uloga organskih nitrata
 
biti razlog nitratne tolerancije [26] Pokazano je da postoji zaštitna uloga organskih nitrata
 
pentaritritil tetranitrat (PETN), koji suprotno organskim nitratima može da reguliše enzime sa
 
pentaritritil tetranitrat (PETN), koji suprotno organskim nitratima može da reguliše enzime sa
Red 153: Red 157:
 
endotelin i angiotenzin II, koji neutrališu vazodilataciju indukovanu NTG-om. 3. Povecanje
 
endotelin i angiotenzin II, koji neutrališu vazodilataciju indukovanu NTG-om. 3. Povecanje
 
volumena plazme [23]. 4. Oksidacioni stres [28].
 
volumena plazme [23]. 4. Oksidacioni stres [28].
 +
 
Oksidacioni stres uzrokuje u mitohondrijama inaktivaciju mtALDH i to je kljuc za
 
Oksidacioni stres uzrokuje u mitohondrijama inaktivaciju mtALDH i to je kljuc za
 
razumevanje transformacije NTG-a za vreme dugotrajnog tretmana i u kulturi celija i kod
 
razumevanje transformacije NTG-a za vreme dugotrajnog tretmana i u kulturi celija i kod
Red 164: Red 169:
 
nitrat); 3 D prikaz i strukturna formula
 
nitrat); 3 D prikaz i strukturna formula
 
NTG-a
 
NTG-a
9
+
 
 
PETriN ili njegove dinitrate PEDN). Nitriti meðutim zahtevaju dalju bioaktivaciju ili
 
PETriN ili njegove dinitrate PEDN). Nitriti meðutim zahtevaju dalju bioaktivaciju ili
 
redukcijom pomocu
 
redukcijom pomocu
Red 185: Red 190:
 
retikulumi (ER). Kasniji mehanizmi takoðe ukljucuju visokopotentne nitrate kad su
 
retikulumi (ER). Kasniji mehanizmi takoðe ukljucuju visokopotentne nitrate kad su
 
zastupljeni u visokim koncentracijama (>1 ìM) [28].
 
zastupljeni u visokim koncentracijama (>1 ìM) [28].
3.1. REZULTATI I DISKUSIJA
+
<div class="info"> <center> '''Autor teksta: Jasmina Milovanović, dipl. biolog ''' </center> </div>
Nitroglicerin oslobaða NO., koji prvenstveno ulazi u direktne interakcije sa metalnim
+
<div class="alert"> [http://www.bionet-skola.com/w/Slika:Seminarski_rad_Jasmina_M.pdf integralna verzija seminarskog rada]
centrima proteina i enzima, meðu kojima je i guanilat ciklaza. Stimulacijom guanilat ciklaze
+
</div>
dolazi do pojacane sinteze cGMP, koji posreduje neke NO-indukovane efekte u celijama
+
 
[29]. NTG u eritrocitima pacova indukuje oksidacioni stres, pracen izuzetno snažnim
+
==Literatura==
oštecenjem celija (Tab. 2.1.2) [17].
+
*[1] GYTON AC, HALL J: Medicinska fiziologija, deveto izdanje 413-419, 1999.
Tabela 2.1.2. Efekti NTG na koncentracije lipidnih peroksida, metHb i Heinz-ovih telašaca u
+
*[2] HALLIWELL B: Lipid peroxidation, antioxidants and cardiovascular disease: How should we
eritrocitima pacova.
 
Podaci predstavljaju srednju vrednost ± SEM za 4 parna eksperimenta.
 
*p < 0.05, kontrola (0 mM NTG) u odnosu na NTG (ostale koncentracije).
 
NTG (mM)
 
0 0.1 0.25 0.5 1.0 1.5
 
TBARS
 
nmol/ml
 
celija
 
5.51±0,59 7.04±0,99 7.68±0,28* 8.62±0,75* 10.42±1.00* 14.45±1.07*
 
MetHb
 
%
 
4.59±1.71 4.99±1.85 5.71±1.92* 10.42±1.78* 24.54±2.14* 40.19±2.34*
 
HT 70.00±3.77 72.89±3.71 75.89±4.35 75.33±4.25* 75.11±5.11* 90.78±9.10*
 
Slika 5 Put bioaktivacije organskih nitrita u krvnim
 
celijama
 
10
 
Oksidacioni stres ima za posledicu skoro trostruko povecanje koncentracije TBARS
 
(Tab. 2.1.2), desetostruko povecanje koncentracije metHb i 1.3 puta povecanje nivoa Heinzovih
 
telašaca (p < 0.05 u sva tri slucaja) u prisustvu 1.5 mM NTG.
 
NTG u eritrocitima indukuje dozno-zavisno povecanje koncentracije metHb, što je
 
praceno intenzivnim nagomilavanjem Heinz-ovih telašaca samo u prisustvu visokih doza
 
NTG (Tab. 2.1.2). To bi bio primer direktne interakcije NO sa oksiHb i posledicno stvaranje
 
metHb. Ovo opet, ukazuje na biotransformaciju NTG u NO, što sve ide u prilog postojanja
 
alternativnog NTG metabolickog puta u eritrocitima [30]. Povecanje koncentracije metHb bi
 
moglo da bude posledica oksidacije Hb izazvane vodonik peroksidom. Meðutim, ne sme se
 
zaobici ni cinjenica da i peroksinitrit, slicno vodonik peroksidu, oksiduje Hb u metHb [31].
 
Dakle, oksidaciona oštecenja RBCs, koja se javljaju u prisustvu NTG posledica su delovanja
 
delom NO, a delom RNS i ROS [17].
 
Intenzitet formiranja Heinz-ovih telašaca ne prati intenzitet methemoglobinemije u
 
NTG-tretiranim RBCs. Jedan deo stvorenog metHb (oko 28 %) redukuje se neenzimskim
 
putem, pomocu Vit C i GSH, dok se glavni deo metHb redukuje enzimskim sistemom ciji je
 
koenzim NADH, ali i NADPH koji redukuje samo oko 5 % metHb [32]. Ocigledno je da u
 
RBC pacova dolazi do efikasne redukcije metHb, odnosno ne stvaraju se ireverzibilne
 
formacije Heinz-ovih telašaca, osim u prisustvu visokih doza NTG. Ovome u prilog idu i
 
podaci koji govore o pojacanoj produkciji NADH tokom stimulacije glikolize u NTGtretiranim
 
eritrocitima [33]. Meðutim, formiranje Heinz-ovih telašaca smanjuje celijsku
 
fleksibilnost, što uz pojacano oštecenje membranskih lipida u toku procesa lipidne
 
peroksidacije, može da utice na funkcionalni vek i cak hemolizu NTG-tretiranih RBC [34].
 
Aktivacija NTG-a se odigarava u aortnim prstenovima, a deaktivacija u jetri. NO2
 
- je
 
intermedijer u biotransformaciji NTG-a i u aorti i u jetri. U aorti se odvija vazodilatacija dok
 
u jetri nema takvih efekata iako je NO2
 
- direktno u krvi. NO2
 
- se u aorti, u mitohondrijama
 
odmah transformiše u NO. U jetri reakcija NTG NO2
 
- se odvija u citoplazmi, a NO2
 
- NO
 
u mitohondrijama ili endoplazmaticnom retikulumu i glavni deo NO2
 
- se difuzijom vraca u
 
krv. Samo mali deo NO2
 
- dospeva do mitohondrija ili citohroma P-450 i transformiše se u
 
NO. To objašnjava zašto NTG nema vazodilatatornih efekta u jetri [35].
 
Interesantno je pitanje i biotransformacije NTG-a u RBCs. Novija istraživanja
 
ukazuju da je NTG biotransformacija prvenstveno povezana sa Hb u eritrocitima. NTG ne
 
utice na povecanje RNS, ali znacajno povecava metHb u RBCs. Znacajno povecanje nivoa
 
metHb je rezultat NTG-indukovane oksidacije Hb, a smanjenje O2
 
.-, je nastalo verovatno u
 
reakciji sa SOD koja stvara H2O2. NTG uzrokuje porast TBARS-a, ali ne utice znacajno na
 
povecanje RNS i ROS (porast H2O2 nije znacajan), što ukazuje da je lipidna peroksidacija
 
verovatno rezultat oksidacionog stresa uzrokovanog stvaranjem O2
 
.-. U prisustvu NTG slicne
 
su promene parametara oksidacionog stresa i u RBCs i u retikulocitima. U poreðenju sa
 
netretiranim RBCs retikulociti su sistem adaptiran na oksidacioni stres zato što oni sadrze
 
mitohondrije koje imaju znacajnu ulogu u biotransformaciji NTG. NTG-indukovana
 
oksidacija Hb stvara metHb i O2
 
.-, što uzrokuje lipidnu peroksidaciju. U RBCs i
 
retikulocitima pacova NTG indukuje oksidacioni stres i dovodi do oksidacionih oštecenja
 
celija [36].
 
11
 
Ranije se smatralo da je upotreba moninitrata bolja od NTG-a u lecenju
 
kardiovaskularnih bolesti. Meðutim, tretman mononitratima stimuliše oksidacioni stres, a
 
narocito terapija izosorbid mononitratom (ISMN) koja vodi endotelijalnoj disfunkciji,
 
povecanom oksidacionom stresu. Ovo stanje se popravlja akutnom upotrebom vitamina C.
 
Ovo se moglo predvideti jer je pokazano da i NTG dovodi do istih pojava. Rezultati nekih
 
studija pokazuju da u odbrani eritrocita od NTG-indukovanog oksidacionog stresa ucestvuju
 
neenzimske komponente AOSa (Vit C, Vit E, GSH i GSSG) [17]. Altrnativna medicina daje
 
dokaze da je akupunkturnim tretmanom (kod pacijenata se lokomotornim, ginekološkim,
 
bronhopulmonarnim i dr. problemima) stabizovana lipidna peroksidacija i poboljšan je
 
antioksidacioni status u RBCs [37].
 
Postavilo se pitanje da li su uopšte potrebni organski nitrati u terapiji
 
kardiovaskularnih bolesti [38]? Predloženi su kratko dejstvujuci nitrati ili Ca antagonisti kao
 
što su amlodipin, pre nego mono- i di- nitrati, kad pacijentima ostaju simptomi cak i posle
 
terapije sa beta-blokatorima, aspirinom i statinom [39].
 
ZAKLJUCCI
 
• NTG se biotransformiše i indukuje oksidaciju Hb.
 
• NTG uzrokuje oksidacioni stres i oksidaciona oštecenja eritrocita
 
pacova, što je razlog za akutni klinicki tretman NTG-om.
 
12
 
LITERATURA
 
[1] GYTON AC, HALL J: Medicinska fiziologija, deveto izdanje 413-419, 1999.
 
[2] HALLIWELL B: Lipid peroxidation, antioxidants and cardiovascular disease: How should we
 
 
move forward. Cardiovas. Res. 47: 410-418, 2000.
 
move forward. Cardiovas. Res. 47: 410-418, 2000.
[3] ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, SAICIC ZS, SPASIC MB, MILOVANOVIC SR: Toksikološki znacaj
+
*[3] ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, SAICIC ZS, SPASIC MB, MILOVANOVIC SR: Toksikološki znacaj
 
zaštite od oksidacionih oštecenja. Monografija 1-150, 2000.
 
zaštite od oksidacionih oštecenja. Monografija 1-150, 2000.
[4] HALLIWELL B, GUTTERIDGE JM: Cross CE. Free radicals, antioxidants, and human disease:
+
*[4] HALLIWELL B, GUTTERIDGE JM: Cross CE. Free radicals, antioxidants, and human disease:
 
where are we now? J Lab Clin Med. 119:598–620, 1992.
 
where are we now? J Lab Clin Med. 119:598–620, 1992.
[5] MARKOVIC NA: Lecenje ADRS-a azot monoksidom, VMA Beograd Pdf.
+
*[5] MARKOVIC NA: Lecenje ADRS-a azot monoksidom, VMA Beograd Pdf.
[6] DAVID RJ, BLAGOJEVIC D, SPASIC, B.M: Molekularna fiziologija 32-39, 2006.
+
*[6] DAVID RJ, BLAGOJEVIC D, SPASIC, B.M: Molekularna fiziologija 32-39, 2006.
[7] KLEINBORGARD P, SCHULZ R, RASSAF T, THOMAS T, DEJAM A, JAX T, et al.: Red
+
*[7] KLEINBORGARD P, SCHULZ R, RASSAF T, THOMAS T, DEJAM A, JAX T, et al.: Red
 
blood cells express a functional endothelial nitric oxide synthase. Blood 107 (7): 2943-2951, 2006.
 
blood cells express a functional endothelial nitric oxide synthase. Blood 107 (7): 2943-2951, 2006.
[8] COKIC VP, SCHECHTER AN: Effects of nitric oxide on red blood cell development and
+
*[8] COKIC VP, SCHECHTER AN: Effects of nitric oxide on red blood cell development and
 
phenotype. Curr Top Dev Biol. 82: 169-215, 2008.
 
phenotype. Curr Top Dev Biol. 82: 169-215, 2008.
[9] HAN TH, LIAO JC: Erythrocyte nitric oxide transport reduced by a submembrane cytoskeletal
+
*[9] HAN TH, LIAO JC: Erythrocyte nitric oxide transport reduced by a submembrane cytoskeletal
 
barrier. Biochim Biophys Acta 1723:135–142, 2005.
 
barrier. Biochim Biophys Acta 1723:135–142, 2005.
[10] HUANG TK., HUANG Z AND KIM-SHAPIRO BD: Nitric Oxide Red Blood Cell Membrane
+
*[10] HUANG TK., HUANG Z AND KIM-SHAPIRO BD: Nitric Oxide Red Blood Cell Membrane
 
Permeability at high and low Oxygen Tension. Nitric okside. 16(2): 209-216, 2007.
 
Permeability at high and low Oxygen Tension. Nitric okside. 16(2): 209-216, 2007.
[11] HUANG TK, HAN TH, HYDUKE DR, VAUGHN MW, HERLE HV, HEIN, TW: Modulation
+
*[11] HUANG TK, HAN TH, HYDUKE DR, VAUGHN MW, HERLE HV, HEIN, TW: Modulation
 
of nitric oxide bioavailability by erythrocytes. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11771-11776, 2007.
 
of nitric oxide bioavailability by erythrocytes. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11771-11776, 2007.
[12] PAWLOSKI JR, HESS DT, STAMLER JS,: Export by red blood cells of nitric oxide bioactivity.
+
*[12] PAWLOSKI JR, HESS DT, STAMLER JS,: Export by red blood cells of nitric oxide bioactivity.
 
Nature 409(6820): 577-8, 2001.
 
Nature 409(6820): 577-8, 2001.
[13] GRUBINA R, HUANG Z, SHIVA S, JOSHI MS, AZAROV I, BASU S: Concerted Nitric Oxide
+
*[13] GRUBINA R, HUANG Z, SHIVA S, JOSHI MS, AZAROV I, BASU S: Concerted Nitric Oxide
 
Formation and Release from the Simultaneous Reactions of Nitrite with Deoxy- and Oxyhemoglobin
 
Formation and Release from the Simultaneous Reactions of Nitrite with Deoxy- and Oxyhemoglobin
 
J. Biol. Chem. 282(17): 12916-12927, 2007.
 
J. Biol. Chem. 282(17): 12916-12927, 2007.
[14] SIBMO N, PIKNOVA B, RIZZATTI F, SCHECHTER AN: Oxidation of iron-nitrosylhemoglobin
+
*[14] SIBMO N, PIKNOVA B, RIZZATTI F, SCHECHTER AN: Oxidation of iron-nitrosylhemoglobin
 
by dehydroascorbic acid releases nitric oxide to form nitrite in human erythrocytes.
 
by dehydroascorbic acid releases nitric oxide to form nitrite in human erythrocytes.
 
Biochemistry. 47(9): 2989-96, 2008.
 
Biochemistry. 47(9): 2989-96, 2008.
[15] LUCHSINGER BP, RICH EN, GOW AJ, WILLIAMS EM, STAMLER JS: Routes to S-nitrosohemoglobin
+
*[15] LUCHSINGER BP, RICH EN, GOW AJ, WILLIAMS EM, STAMLER JS: Routes to S-nitrosohemoglobin
 
formation with heme redox and preferential reactivity in the â subunits. Proc Natl Acad
 
formation with heme redox and preferential reactivity in the â subunits. Proc Natl Acad
 
Sci USA 100: 461-466, 2003.
 
Sci USA 100: 461-466, 2003.
[16] LATERREUR J: Hemoglobin S-nitrosation on oxygenation of nitrite/deoxyhemoglobin
+
*[16] LATERREUR J: Hemoglobin S-nitrosation on oxygenation of nitrite/deoxyhemoglobin
 
incubations is attenuated by methemoglobin. J Inorg Biochem. 101(11-12):1827-35, 2007.
 
incubations is attenuated by methemoglobin. J Inorg Biochem. 101(11-12):1827-35, 2007.
[17] MALETIC SD: Efekti nitro preparata na oksidaciono-antrioksidacioni metabolizam crvenih
+
*[17] MALETIC SD: Efekti nitro preparata na oksidaciono-antrioksidacioni metabolizam crvenih
 
krvnih celija pacova. Doktorska disertacija, 2004.
 
krvnih celija pacova. Doktorska disertacija, 2004.
13
+
*[18] WINK DA, KATRINA M MIRANDA AND ESPEY M G: Cytotoxicity Related to Oxidative
[18] WINK DA, KATRINA M MIRANDA AND ESPEY M G: Cytotoxicity Related to Oxidative
 
 
and Nitrosative Stress by Nitric Oxide. Symposia. Radiation Biology Branch, National Cancer
 
and Nitrosative Stress by Nitric Oxide. Symposia. Radiation Biology Branch, National Cancer
 
Institute, Bethesda, MD, 20892
 
Institute, Bethesda, MD, 20892
[19] WIMALAWANSA SJ: Nitric oxide: new evidence for novel therapeutic indications. Expert Opin
+
*[19] WIMALAWANSA SJ: Nitric oxide: new evidence for novel therapeutic indications. Expert Opin
 
Pharmacother. 9 (11): 1935-54, 2008.
 
Pharmacother. 9 (11): 1935-54, 2008.
[20] RUBBO H, RADI R, TRUJILLO M, TELLERI R, KALYANARAMAN B, BARNES S: Nitric
+
*[20] RUBBO H, RADI R, TRUJILLO M, TELLERI R, KALYANARAMAN B, BARNES S: Nitric
 
oxide regulation of superoxide and peroxynitrite-dependent lipid peroxidation. Formation of novel
 
oxide regulation of superoxide and peroxynitrite-dependent lipid peroxidation. Formation of novel
 
nitrogen-containing oxidized lipid derivatives. J Biol Chem 269: 26066-26075, 1994.
 
nitrogen-containing oxidized lipid derivatives. J Biol Chem 269: 26066-26075, 1994.
[21] BRZESZCZYNSKA J, GWOZDZINSKI K: Nitric oxide induced oxidative changes in
+
*[21] BRZESZCZYNSKA J, GWOZDZINSKI K: Nitric oxide induced oxidative changes in
 
erythrocyte membrane components.Cell Biol Int. 32(1): 114-20, 2008.
 
erythrocyte membrane components.Cell Biol Int. 32(1): 114-20, 2008.
[22] NICOLAY JP, LIEBIG G, NIEMOELLER OM, KOKA S, GHASHGHAEINIA M, WIEDER T,
+
*[22] NICOLAY JP, LIEBIG G, NIEMOELLER OM, KOKA S, GHASHGHAEINIA M, WIEDER T,
 
HAENDELER J, BUSSE R, LANG F: Inhibition of suicidal erythrocyte death by nitric oxide.
 
HAENDELER J, BUSSE R, LANG F: Inhibition of suicidal erythrocyte death by nitric oxide.
 
Pflugers Arch. 456(2): 293-305, 2008.
 
Pflugers Arch. 456(2): 293-305, 2008.
[23] Podaci su preuzeti iz Wikipedije.Wikipedia®
+
*[23] Podaci su preuzeti iz Wikipedije.Wikipedia®
[24] MC GUIRE JJ, ANDERSON DJ, MCDONALD BJ, NARAYANASAMI R, BENNETT BM:
+
*[24] MC GUIRE JJ, ANDERSON DJ, MCDONALD BJ, NARAYANASAMI R, BENNETT BM:
 
Inhibition of NADPH-cytochrome P450 reductase and glyceryl trinitrate biotransformation by
 
Inhibition of NADPH-cytochrome P450 reductase and glyceryl trinitrate biotransformation by
 
diphenyleneiodonium sulfate. Biochem Pharmacol 56: 881-893, 1996.
 
diphenyleneiodonium sulfate. Biochem Pharmacol 56: 881-893, 1996.
[25] CHEN Z, ZHANG J, STAMLER JS: Identification of the enzymatic mechanism of nitroglycerin
+
*[25] CHEN Z, ZHANG J, STAMLER JS: Identification of the enzymatic mechanism of nitroglycerin
 
bioactivation. Proc Natl Acad Sci USA 99: 8306-8311, 2002.
 
bioactivation. Proc Natl Acad Sci USA 99: 8306-8311, 2002.
[26] HARRISON DG, KURZ S, TARPEY M, FREEMAN B, MÜNZEL TH: Increased vascular
+
*[26] HARRISON DG, KURZ S, TARPEY M, FREEMAN B, MÜNZEL TH: Increased vascular
 
superoxide production: a novel mechanism underlying nitrate tolerance. In: Münzel Th, Harrison DG,
 
superoxide production: a novel mechanism underlying nitrate tolerance. In: Münzel Th, Harrison DG,
 
Just H, eds. Nitrates in Cardiovascular Disease. Basic Mechanisms of Action, Tolerance Phenomena,
 
Just H, eds. Nitrates in Cardiovascular Disease. Basic Mechanisms of Action, Tolerance Phenomena,
 
Clinical Applications. Verlag, Broken: Medizin & Wissenschaft. 53-56, 1996.
 
Clinical Applications. Verlag, Broken: Medizin & Wissenschaft. 53-56, 1996.
[27] DAIBER A, WENZEL P, OELZE M, MÜNZEL T: New insights into bioactivation of organic
+
*[27] DAIBER A, WENZEL P, OELZE M, MÜNZEL T: New insights into bioactivation of organic
 
nitrates, nitrate tolerance and cross-tolerance. Clin Res Cardiol. 97(1): 12-20, 2008.
 
nitrates, nitrate tolerance and cross-tolerance. Clin Res Cardiol. 97(1): 12-20, 2008.
[28] MUNZEL T, SAYEGH H, FREEMAN BA, TARPEY MM, HARRISON DG: Evidence for
+
*[28] MUNZEL T, SAYEGH H, FREEMAN BA, TARPEY MM, HARRISON DG: Evidence for
 
enhanced vascular superoxide anion production in nitrate tolerance. A novel mechanism underlying
 
enhanced vascular superoxide anion production in nitrate tolerance. A novel mechanism underlying
 
tolerance and cross-tolerance. J Clin Invest 95 187–194, 1995.
 
tolerance and cross-tolerance. J Clin Invest 95 187–194, 1995.
[29] WINK DA, MITCHELL JB: Chemical biology of nitric oxide: insights into regulatory,
+
*[29] WINK DA, MITCHELL JB: Chemical biology of nitric oxide: insights into regulatory,
 
cytotoxic, and cytoprotective mechanisms of nitric oxide. Free Radic Biol Med: 25: 434-456, 1998.
 
cytotoxic, and cytoprotective mechanisms of nitric oxide. Free Radic Biol Med: 25: 434-456, 1998.
[30] DI FABIO J, JI Y, VASILIOU V, THATCHER G R, BRNNETT B: Role of mitochondrial
+
*[30] DI FABIO J, JI Y, VASILIOU V, THATCHER G R, BRNNETT B: Role of mitochondrial
 
aldehyde dehydrogenase in nitrate tolerance. Mol Pharmacol 64:1109-1116, 2003.
 
aldehyde dehydrogenase in nitrate tolerance. Mol Pharmacol 64:1109-1116, 2003.
[31] ROMERO N, RADI R, LINARES E, AUGUSTO O, DETWEILER CD, MASON RP,
+
*[31] ROMERO N, RADI R, LINARES E, AUGUSTO O, DETWEILER CD, MASON RP,
 
DENICOLAS A: Reaction of human hemoglobin with peroxynitrite. Isomerization to nitrate and
 
DENICOLAS A: Reaction of human hemoglobin with peroxynitrite. Isomerization to nitrate and
 
secondary formation of protein radicals. J Biol Chem 278: 44049-44057, 2003.
 
secondary formation of protein radicals. J Biol Chem 278: 44049-44057, 2003.
[32] ARESE P, DE FLORA A: Pathophysiology of hemolysis in glucose-6-phosphate dehydrogenase
+
*[32] ARESE P, DE FLORA A: Pathophysiology of hemolysis in glucose-6-phosphate dehydrogenase
 
deficiency. Semin Hematol 27: 1-40, 1990.
 
deficiency. Semin Hematol 27: 1-40, 1990.
[33] MALETIC SD, DRAGICEVIC-ÐOKOVIC LJM, ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, MILENKOVIC P,
+
*[33] MALETIC SD, DRAGICEVIC-ÐOKOVIC LJM, ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, MILENKOVIC P,
 
KOSTIC MM: Effects of nitric oxide donors on energy metabolism of rat erythrocytes. J Environ
 
KOSTIC MM: Effects of nitric oxide donors on energy metabolism of rat erythrocytes. J Environ
 
Pathol Toxicol Oncol 19: 383-390, 2000.
 
Pathol Toxicol Oncol 19: 383-390, 2000.
14
+
*[34] BROWN KE, KNUDSEN CA: Oxidized heme proteins in an animal model of hemochromatosis.
[34] BROWN KE, KNUDSEN CA: Oxidized heme proteins in an animal model of hemochromatosis.
 
 
Free Radic Biol Med: 24: 239-244, 1998.
 
Free Radic Biol Med: 24: 239-244, 1998.
[35] KOZLOV VA, DIETRICH B, NOHL H: Various intracellular compartments cooperate in the
+
*[35] KOZLOV VA, DIETRICH B, NOHL H: Various intracellular compartments cooperate in the
 
release of nitric oxide from glycerol trinitrate in liver. British Journal of Pharmacology 139: 989–997,
 
release of nitric oxide from glycerol trinitrate in liver. British Journal of Pharmacology 139: 989–997,
 
2003.
 
2003.
[36] MARKOVIC SD, OGNJANOVIC BI, STAJN AS, ZIKIC RV, SAICIC ZS, RADOJICIC RM,
+
*[36] MARKOVIC SD, OGNJANOVIC BI, STAJN AS, ZIKIC RV, SAICIC ZS, RADOJICIC RM,
 
SPASIC MB: The effects of nitroglycerine on the redox status of rat erythrocytes and reticulocytes.
 
SPASIC MB: The effects of nitroglycerine on the redox status of rat erythrocytes and reticulocytes.
 
Physiological research 55(4): 389-396, 2006
 
Physiological research 55(4): 389-396, 2006
[37] POGOSYAN AS, VENEDIKTOVA NI, KOSENKO EA, KAMINSKII YG: Antioxidant status
+
*[37] POGOSYAN AS, VENEDIKTOVA NI, KOSENKO EA, KAMINSKII YG: Antioxidant status
 
of erythrocytes after acupuncture treatment. Bull Exp Biol Med. 138(1): 26-9, 2004.
 
of erythrocytes after acupuncture treatment. Bull Exp Biol Med. 138(1): 26-9, 2004.
[38] MÜNZEL T, WENZEL P AND DAIBER A: Do We Still Need Organic Nitrates? Journal of the
+
*[38] MÜNZEL T, WENZEL P AND DAIBER A: Do We Still Need Organic Nitrates? Journal of the
 
American College of Cardiology: 49(12): 1296-1298, 2007.
 
American College of Cardiology: 49(12): 1296-1298, 2007.
[39] GIBBONS RJ, ABRAMS J AND CHATTERJEE K et al.: ACC/AHA 2002 guideline update for
+
*[39] GIBBONS RJ, ABRAMS J AND CHATTERJEE K et al.: ACC/AHA 2002 guideline update for
 
the management of patients with chronic stable angina—summary article: a report of the American
 
the management of patients with chronic stable angina—summary article: a report of the American
 
College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on
 
College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on
 
the Management of Patients With Chronic Stable Angina). J Am Coll Cardiol 41: 159–168, 2003.
 
the Management of Patients With Chronic Stable Angina). J Am Coll Cardiol 41: 159–168, 2003.
15
+
[[Kategorija:Fiziologija životinja]]
INDEKS SKRACENICA
 
AFR, ascorbate free radical
 
AOS, antioksidacioni sistem zaštite
 
AP1, hlorid-bikarboni anjonski–izmenjvaci 1
 
ASC, askorbinska kiselina
 
ATP, adenozintrifosfat
 
BH4, tetrahidrobioprotein
 
Ca2+, kalcijumov jon
 
CAT, katalaza
 
CFU-E, colony-formig unit-erytrocyte
 
cGMP, cikllicni guanozinmonofosfat
 
CO, ugljen monoksid
 
CO2, ugljen-dioksid
 
Cu2+, bakarov katjon
 
CuZn SOD, cink bakar superoksid dismutaza
 
cysb93, cistein
 
DHA, dehidroaskorbinska kiselina
 
eNOS, endotelijalna NOS
 
FAD, flavinadenindinukleotid
 
Fe2+, fero gvožðe
 
Fe3+, feri gvožðe
 
FMN, flavinadeninmononukleotid
 
GC, guanilil ciklaza
 
GDN, 1,2-gliceril dinitrat
 
GMN, gliceril mononitrat
 
GR, glutation reduktaza
 
GSH, glutation
 
GSH-Px, glutataion peroksidaza
 
GSH-Px, glutation-peroksidaza
 
GSSG, oksidovani glutation
 
GST, glutation S transferaza
 
H2O2, vodonik peroksid
 
Hb, hemoglobin
 
HbFe(II)NO, nitrozilhemoglobin
 
HbFe(II)O2, oksiHb, oksidovani hemoglobin
 
HbFe(III)NO, nitrozil-met-Hb
 
HbNO, gvožðe-nitrozil-hemoglobin
 
HbSNO, S-nitrozilovanHb
 
HCO3
 
-, bikarbonatni jon
 
HNO2, azotasta kiselina
 
HP+-Fe4+, citohromi
 
ISDN, izosorbid dinitrat
 
ISMN, izosorbid mononitrat
 
ISMN, izosorbide-5-mononitrat
 
metHbFe(III), metHb, methemoglobin
 
mRNA, messengrer RNA
 
mtALDH, mitohondrijska aldehid
 
dehidrogenaza
 
N2O3, azot trioksid
 
N2O4, azot tetraoksid
 
NADH, nikotinadeninfosfat
 
NADPH, nikotinadenindinukleotidfosfat
 
NO2
 
-, nitritni jon
 
NO, NO., azot monoksid
 
NO2, azot dioksid
 
NO2
 
+, nitronijum (nitril) jon
 
NOS, azot oksid sintaza
 
NTG, nitroglicerin
 
O2, kiseonik
 
O2
 
˙ �, superoksid anjon radikal
 
ONOO - ,peroksinitrit
 
PEDN, pentaritritil dinitrat
 
PETN, pentaritritil tetranitrat
 
PETriN, pentaeritritil trinitrat
 
PI3, fosfatidilinozitoltri fosfat
 
RBC(s), Red Blood Cell(s)
 
RNS, reaktivne vrste azota
 
RO. , alkoksil radikal
 
ROO, alkil hidroperoksil radikal
 
ROS, reaktivne vrste kiseonika
 
SH-grupa, tiol-grupa
 
SNO, S-nitrozotiol
 
SNOHb(Fe3+), S-nitrozomethemoglobin
 
SNO-Hb, S-nitrozohemoglobin
 
SNP, natrijum nitroprusid
 
SOD, superoksid-dismutaza
 
TBARS, thiobarbituric acid reactive substances
 
Vit C, vitamin C
 
Vit E, vitamin E
 
{{radi se}}
 

Izmena na datum 7. decembar 2009. u 19:33

Uloga NO u diferencijaciji RBCs, kako se pretpostavlja, je bazirana na tome da on inhibira rast, diferencijaciju i hemoglobinizaciju primarnih celija eritrocita. Bioaktivnost endotelne NOS (eNOS) mRNA i proteinski nivo se smanjuju za vreme diferencijacije RBCs, zajedno sa rastom nivoa hemoglobina (Hb). NO je hidrofoban i akumulira se u lipidnim membranama gde se odvija najveca autooksidacija u nitrite in vivo. Reakcija NO sa dezoksi Hb produkuje nitrozilhemoglobin (HbFe(II)NO), dok isti sa oksihemoglobinom, proizvodi metHb i nitrat. Nitriti sa dezoksihemoglobinom stvaraju NO. Ova reakcija kao i pretpostavljena formacija tiol-NO koje nastaju iz Hb, S-nitrozohemoglobin (SNO-Hb), izgleda da su glavni mehanizmi odbrane i transporta NO pa ga neki nazivaju i ’’hormonom’’ [8].

Kako endotelijalno stvoreni NO može da dopre do glatkih mišicnih celija, sa toliko mnogo Hb prisutnog u krvi koji brzo reaguje sa NO? Postoji nekoliko mehanizama uklanjanja NO pomocu RBCs koji konkurišu sa slobodnim celijskim Hb i tako onemogucavaju da se NO ponaša kao faktor relaksacije [9]. Hb u RBCs sporije uklanja NO iz krvi nego što bi to ucinio slobodni Hb. Delom, ovo uklanjanje redukovanog NO je bilo pripisano unutrašnjoj membrani RBCs kao barijeri za difuziju NO [10] i specificnim osobinama skeleta proteina vezanih za membranu RBCs sa unutrašnje strane [11]. Brzina uklanjanja NO u RBCs zavisi od hematokritske vrednosti i pritiska kiseonika. Razlikuju se i konstante brzine reakcije NO sa oksidovanim ili dezoksidovanim Hb. Neke studije pokazuju da su promene permeabilnosti 10 i više puta vece u oksigenisanim nego u anoksicnim RBCs. Permeabilnost NO u RBCs u oksigenisanim uslovima je izmeðu 4,400 ìm/s i 5,100 ìm/s, a u dezoksigenisanim uslovima je veca od 64,000 ìm/s [10].

Oba molekula i O2 i NO prolaze u RBC, ali samo O2 difunduje van. U covecjim RBCs derivat Hb, S-nitrozotiol (SNO) (generisan od strane unešenog NO) je povezan vecim delom sa membranom RBC. Transport NO kroz celijsku membranu je omogucen citoplazmatskim domenom hlorid-bikarbonatnog anjonskog–izmenjvaca 1 (AP1) (band 3 protein), koji vezuje Hb. AP1 sadrži dva reaktivna cisteinska ostatka i reakcijom transnitrozilacije razmenjuje NO grupe sa Hb (cysb93). Dalje, celijski mehanizam regulisan kiseonikom, koji objedinjuje sintezu i izlazak NO poreklom iz Hb utice na formiranje AP1-SNO na površini izmeðu membrane i citozola [12]. Postoje studije koje su objavile ulogu Hb kao alostericno regulatorne nitritne reduktaze koja može da posreduje NO-zavisnu signalizaciju duž fiziološkog gradijenta kiseonika. Nitriti (NO2-), reaguju sa dezoksi Hb u jednoj alostericnoj reakciji koja stvara NO i oksiduje dezoksi Hb u metHb. NO onda reaguje, uz ogranicenu brzinu difuzije, sa dezoksi Hb i formira gvožðe-nitrozil-Hb (HbNO), koji je postojan, ali ne kao izvor biodostupnog NO. Meðutim, ispod fizioloških granica saturacije kiseonikom, nitriti ce takoðe reagovati sa oksi Hb. Otkriveno je da dezoksi reakcija tece paralelno sa delimicnom inhibicijom oksi-reakcija [13].

Neke studije pokazuju da HbNO u RBCs može da bude znacajan izvor bioaktivnog NO/nitrita ako je povezan sa ciklusoma askorbinske kiseline (ASC). Pretpostavljeno je da bi ciklus ASC-AFR (ascorbate free radical)-DHA (dehidroaskorbinska kiselina) mogao da bude povezan sa HbNO-nitritom. Mogao bi da ukazuje na mehanizam za endokrini transport NO putem RBCs, rezultujuci produkciju intracelularnog nitrita. Izgleda da su intracelularni nitriti i nitrati vecinom stvoreni nezavisnim putevima u RBCs [14]. U RBCs dolazi do formiranja S-nitrozohemoglobina (SNOHb), koji zadržava NOregulatorne funkcije [15]. S-nitrozilacija hemoglobina je brža kada je hemoglobin u oksi konformaciji, nego u dezoksi konformaciji. Detektovana je veca kolicina SNOHb u arterijskoj krvi nego u venskoj, gde se nalazi više HbNO. U uslovima kada se NO uvodi u biološki sistem gradacijski u limitiranim kolicinama, favorizovana je produkcija SNOHb (više od NO2-) i cak se nitrozilacija hema odigrava prevashodno na â-subjedinicama, što omogucuje dislokaciju NO sa hema do tiola u Hb. Pokazano je da NO reaguje i sa cysb93 ostatkom metHb, pri cemu se stvara S-nitrozomethemoglobin - SNOHb(Fe3+) [15]. Možemo da se zapitamo kakva je uloga, koji su ciljevi i koji je štetniji molekul – metHb ili SNOHb? Objavljeni su rezultati da metHb znacajno umanjuje HbSNO, što navodi da met protein može da igra regulatornu ulogu u smanjenju kolicine slobodnog (ili nevezanog za Hb) nitrita u RBCs što je važno u prevenciji hipotenzije [16].

NO i oksidaciono-antioksidacioni mehanizmi

Eritrociti ne poseduju organele (cak ni funkcionalne mitohondrije u kojima se stvaraju i metabolišu ROS i RNS) vec samo funkcionalnu membranu i citosol ispunjen molekulima hemoglobina. U ovim celijama nema de novo sinteze proteina ili enzima. Eritrociti kao eksperimentalni model predstavljaju bazalni redoks sistem. Izabrani nitro-preparati, odnosno lekovi koji oslobaðaju NO (NO-donori) se razlikuju prema nacinu biotransformacije u celijama, odnosno prema osloboðenoj vrsti azot monoksida. Nitroglicerin (NTG) pripada grupi organskih nitrata i oslobaða NO. nakon enzimatske biotransformacije u celijama [17]. Ukoliko doðe do oksidacionog stresa i oštecenja celija ukljuciuju se komponente antioksidacionog metabolizma u zaštiti celija, ali ako se ovakva odbrana pokaže nedovoljno efikasnom, dolazi do patoloških promena u organizmu što rezultuje nizom oboljenja, ali i starenjem citavog organizma [17]. U ovom oksidaciono-antioksidacionom sistemu ima i NO koji zbog svoje molekulske mase, znacajne hidrofobnosti i jednog nesparenog elektrona prakticno može da proðe kroz bilo koju celiju ili tkivo i da uðe u direktne ili indirektne interakcije sa svim molekulima u/van celije. NO je takoðe izvor i svih RNS što znacajno usložnjava i umrežava biohemijske interakcije ovog molekula [17].

NO može da se aktivira superoksidom ili kiseonikom i formira tako RNS koji dalje izaziva lancane reakcije sa proteinima, lipidima i DNA, koje su odgovorne za celijsku smrt 7 uslovljenu NO. Ove reakcije se odvijaju samo kad su koncentracije NO za duži vremenski period vece od 1μM kao što je blizina aktiviranih leukocita ili drugih celija osetljivih na stimulaciju citokininima ili patološkim produktima. Nitrozacioni stres se dogaða kada se oslobaðaju intermedijeri iz nitrozit tiola, hidroksi i amino grupa. Inicijator nitrozacionog stresa je N2O3 pod fiziološkim uslovima. N2O3 nastaje prvenstveno na neutralnom pH ali i iz NO/O2 reakcije ili iz reakcije NO/O2- kada je fluks NO veci od O2-. U skladu sa ovim kompetitivnim reakcijama nitrozacioni stres se može desiti samo pri jakom lokalizovanom fluksu NO in vivo [18].

Nekontrolisana produkcija NO može da izazove razna oštecenja i bolesti, npr. septicni šok, reumatoidnu i inflamatornu eritropatijui cerebralna oštecenja nakon šoka. Do danas nisu naðena terapeutska sredstva koja bi sanirala ovakve pojave [19]. NO reaguje i sa reaktivnim vrstama pri cemu sam NO ima ulogu antioksidansa. Redukcijom Fe3+ jona, NO inhibira Fentonovu reakciju, cime se sprecava stvaranje najreaktivnije vrste kiseonika – OH. [20]. Zatim, NO reaguje sa višim oksidacionim stanjima hemoproteina (hemoglobin, mioglobin, citohromi – HP+-Fe4+) i vraca ih u pocetno stanje. Na kraju, NO direktno reaguje sa visokoenergetskim reaktivnim vrstama (alkoksil - RO. i alkil hidroperoksil - ROO.) i zaustavlja lancanu reakciju peroksidacije, odnosno proces lipidne peroksidacije [20].

Oksidativni mehanizmi koji dovode do promena celijske membrane, nisu povezani sa aktivacijom stvaranja ONOOH- vec su indukovani cistim NO. On uzrokuje statisticki znacajan porast fluidnosti membrane na razlicitim dubinama lipidnog dvosloja što je povezano sa porastom lipidne peroksidacije. Dešavaju se i znacajne promene u konformacionon statusu proteina citoskeleta. Pretpostavljeno je da se NO ponaša kao prooksidant u koncentracijama za koje se membrana javlja kao prva meta pre ulaska u citozol [21].

NO je poznat kao molekul koji sprecava apoptozu pomocu S-nitrozilacije tiol grupa proteina. NO se generiše i cuva u RBCs, koji mogu pretrpeti eriptozu, suicidalnu celijsku smrt slicnu apoptozi celija sa jedrom. Eriptoza se aktivira porastom citozolne Ca2+ aktivnosti i/ili ceramida i karakteriše se celijskim sabijanjem i izlaganjem fosfatidilserina na površini celije. NO ucestvuje u regulaciji opstanka eritrocita, uticaj je delimicno prikriven cGMP i paralelno se dešava sa promenom nitrozilacije proteina i aktivnosti tireodoksina [22].

EFEKTI NTG NA OKSIDACIONO-ANTIOKSIDACIONI METABOLIZAM RBC

NTG (C3H5N3O9) je bezbojna, uljana, eksplozivna tecnost dobijena nitracijom glicerola [23]. Da bi NTG ostvario svoje efekte, najpre mora biti enzimatski metabolizovan u celijama, pri cemu dolazi do tiol-zavisnog oslobaðanja NO.. Smatra se da nitrati produkuju NO reagujuci sa sulfhidrilnim grupama, ali takoðe se smatra da enzmatsku aktivnost u biotransformaciji NTG mogu imati su i enzimi : glutation S-transferaza, citohrom P450 i ksantin oksidoreduktaza [24]. Meðutim, kasnije je pokazano da su ovi enzimi prvenstveno odgovorni za detoksifikaciju i biotransformaciju organskih nitrata u jetri [17]. Denitrifikacijom NTG-a se produkuje 1,2-gliceril dinitrat (GDN), a NO je katalizovan mitohondrijskom aldehid dehidrogenazom (mtALDH) koja ima centralnu ulogu u bioaktivaciji NTG, vazorelaksaciji i toleranciji [25]. NO je aktivator guanilil ciklaze (GC) u hem-zavisnom mehanizmu. Ova aktivacija rezultuje u formiranju cGMP-a iz GTP-a i tako NO povecava nivo cGMP-a u celiji [23].

NTG i nitrati (NO donori), su korišceni kao terapeutska sredstva u prošlom veku za lecenje vaskularnih bolesti. Pacijenti koji primaju ovakvu terapiju su oni sa anginom pektoris, koronarnom arterijskom bolešcu, hipertenzijom, osteoporozom, poremecajem gastrointestinalnih pokreta, pre-eklampsija, vulvodinija i erektivna disfunkcija kod muškaraca. Nedostatak NO u postmenopauzi se popravlja hormonskom terapijom koja povecava lokalnu produkciju NO. Opadanje lokalne produkcije NO sa sekundarnim smanjenjem estrogena kod žena u postmenopauzi i možda kod starijih muškaraca mogli bi da budu razlog porasta kardiovaskularnih incidenata i seksualnih disfunkcija [19]. Cilj seminarskog rada je da se pokaže metabolizam odreðenih nitropreparata u RBCs.

Dugotrajna upotreba organskih nitrata uzrokuje brzi razvoj nitratne tolerancije smanjujuci hemodinamicku i antiishemicku efikasnost. MtALDH imaju ulogu u aktivaciji organskih nitrata. Mitohondrijske ROS i oksidativna inaktivacija nitratne reduktaze, mtALDH igraju vaznu ulogu u nitratnoj i krostoleranciji. Mada je pokazano i to da u toku hronicnog tretmana nitroglicerinom dolazi do aktivacije membranske NADH-oksidaze u krvnom sudu. Ovaj enzim je stimulisan i angiotenzinom II u kultivisanim glatkomišicnim celijama. NADHoksidaza produkuje znacajne kolicine O2--, koji brzo reaguje sa NO i inaktiviše ga, što može biti razlog nitratne tolerancije [26] Pokazano je da postoji zaštitna uloga organskih nitrata pentaritritil tetranitrat (PETN), koji suprotno organskim nitratima može da reguliše enzime sa snažnim antioksidacionim kapacitetom i tako sprecava toleranciju i razvoj endotelijalne disfunkcije [27]. Efekti nitratne tolerancije su proucavani poslednjih 30-ak godina i došlo se do sledecih hipoteza: 1. Smanjivanje transformacije NTG-a u NO ili NO-vrste 2. Neurohormonska aktivacija koja uzrokuje aktivaciju i otpuštanje vazokonstriktora kao što su endotelin i angiotenzin II, koji neutrališu vazodilataciju indukovanu NTG-om. 3. Povecanje volumena plazme [23]. 4. Oksidacioni stres [28].

Oksidacioni stres uzrokuje u mitohondrijama inaktivaciju mtALDH i to je kljuc za razumevanje transformacije NTG-a za vreme dugotrajnog tretmana i u kulturi celija i kod pacijenata. Ovaj koncept povezuje toleranciju usled oksidacionog stresa sa konceptom nitratne tolerancije. Put bioaktivacije organskih nitrita u krvnim celijama je prikazan na slici 5. Leva strana pokazuje bioaktivaciju visokopotentnih nitrata kao što su NTG, pentaritritil tetranitrat (PETN) i pentaeritritil trinitrat (PETriN) pomocu mitohondrijske aldehid dehidrogenaze mtALDH kada su zastupljene u klinicki znacajnim koncentracijama (<1 ìM). Reduktazna aktivnost prevodi nitrate u nitrite i denitrifikacione metabolite (1,2-gliceril dinitrat [GDN], Slika 4 NTG (1,3-dinitrooxipropan-2-il nitrat); 3 D prikaz i strukturna formula NTG-a

PETriN ili njegove dinitrate PEDN). Nitriti meðutim zahtevaju dalju bioaktivaciju ili redukcijom pomocu respiratornog lanca (citohrom oksidaza [cyt ox]) ili kiselinske disproporcionacije sa unutrašnje strane membrane konacno propuštajuci NO ili srodne vrste (NOx), koje aktiviraju rastvorenu guanilil ciklazu. Rezultujuci porast cGMP ce aktivirati cGMP-zavisnu kinazu I, koja potom uzrokuje vazodilataciju preko nekoliko mehanizama. Desna strana opisuje bioaktivaciju niskopotentnih nitrata kao što su izosorbid dinitrat (ISDN) i izosorbid-5-mononitrat (ISMN) ali isto tako i GDN, PEDN, ali isto tako i doticne mononitrate, gliceril (GMN) and pentaerititil mononitrate (PEMN), pomocu P450 enzim(a) direktno propuštajuci u endoplazmatici retikulumi (ER). Kasniji mehanizmi takoðe ukljucuju visokopotentne nitrate kad su zastupljeni u visokim koncentracijama (>1 ìM) [28].

Autor teksta: Jasmina Milovanović, dipl. biolog

Literatura

  • [1] GYTON AC, HALL J: Medicinska fiziologija, deveto izdanje 413-419, 1999.
  • [2] HALLIWELL B: Lipid peroxidation, antioxidants and cardiovascular disease: How should we

move forward. Cardiovas. Res. 47: 410-418, 2000.

  • [3] ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, SAICIC ZS, SPASIC MB, MILOVANOVIC SR: Toksikološki znacaj

zaštite od oksidacionih oštecenja. Monografija 1-150, 2000.

  • [4] HALLIWELL B, GUTTERIDGE JM: Cross CE. Free radicals, antioxidants, and human disease:

where are we now? J Lab Clin Med. 119:598–620, 1992.

  • [5] MARKOVIC NA: Lecenje ADRS-a azot monoksidom, VMA Beograd Pdf.
  • [6] DAVID RJ, BLAGOJEVIC D, SPASIC, B.M: Molekularna fiziologija 32-39, 2006.
  • [7] KLEINBORGARD P, SCHULZ R, RASSAF T, THOMAS T, DEJAM A, JAX T, et al.: Red

blood cells express a functional endothelial nitric oxide synthase. Blood 107 (7): 2943-2951, 2006.

  • [8] COKIC VP, SCHECHTER AN: Effects of nitric oxide on red blood cell development and

phenotype. Curr Top Dev Biol. 82: 169-215, 2008.

  • [9] HAN TH, LIAO JC: Erythrocyte nitric oxide transport reduced by a submembrane cytoskeletal

barrier. Biochim Biophys Acta 1723:135–142, 2005.

  • [10] HUANG TK., HUANG Z AND KIM-SHAPIRO BD: Nitric Oxide Red Blood Cell Membrane

Permeability at high and low Oxygen Tension. Nitric okside. 16(2): 209-216, 2007.

  • [11] HUANG TK, HAN TH, HYDUKE DR, VAUGHN MW, HERLE HV, HEIN, TW: Modulation

of nitric oxide bioavailability by erythrocytes. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11771-11776, 2007.

  • [12] PAWLOSKI JR, HESS DT, STAMLER JS,: Export by red blood cells of nitric oxide bioactivity.

Nature 409(6820): 577-8, 2001.

  • [13] GRUBINA R, HUANG Z, SHIVA S, JOSHI MS, AZAROV I, BASU S: Concerted Nitric Oxide

Formation and Release from the Simultaneous Reactions of Nitrite with Deoxy- and Oxyhemoglobin J. Biol. Chem. 282(17): 12916-12927, 2007.

  • [14] SIBMO N, PIKNOVA B, RIZZATTI F, SCHECHTER AN: Oxidation of iron-nitrosylhemoglobin

by dehydroascorbic acid releases nitric oxide to form nitrite in human erythrocytes. Biochemistry. 47(9): 2989-96, 2008.

  • [15] LUCHSINGER BP, RICH EN, GOW AJ, WILLIAMS EM, STAMLER JS: Routes to S-nitrosohemoglobin

formation with heme redox and preferential reactivity in the â subunits. Proc Natl Acad Sci USA 100: 461-466, 2003.

  • [16] LATERREUR J: Hemoglobin S-nitrosation on oxygenation of nitrite/deoxyhemoglobin

incubations is attenuated by methemoglobin. J Inorg Biochem. 101(11-12):1827-35, 2007.

  • [17] MALETIC SD: Efekti nitro preparata na oksidaciono-antrioksidacioni metabolizam crvenih

krvnih celija pacova. Doktorska disertacija, 2004.

  • [18] WINK DA, KATRINA M MIRANDA AND ESPEY M G: Cytotoxicity Related to Oxidative

and Nitrosative Stress by Nitric Oxide. Symposia. Radiation Biology Branch, National Cancer Institute, Bethesda, MD, 20892

  • [19] WIMALAWANSA SJ: Nitric oxide: new evidence for novel therapeutic indications. Expert Opin

Pharmacother. 9 (11): 1935-54, 2008.

  • [20] RUBBO H, RADI R, TRUJILLO M, TELLERI R, KALYANARAMAN B, BARNES S: Nitric

oxide regulation of superoxide and peroxynitrite-dependent lipid peroxidation. Formation of novel nitrogen-containing oxidized lipid derivatives. J Biol Chem 269: 26066-26075, 1994.

  • [21] BRZESZCZYNSKA J, GWOZDZINSKI K: Nitric oxide induced oxidative changes in

erythrocyte membrane components.Cell Biol Int. 32(1): 114-20, 2008.

  • [22] NICOLAY JP, LIEBIG G, NIEMOELLER OM, KOKA S, GHASHGHAEINIA M, WIEDER T,

HAENDELER J, BUSSE R, LANG F: Inhibition of suicidal erythrocyte death by nitric oxide. Pflugers Arch. 456(2): 293-305, 2008.

  • [23] Podaci su preuzeti iz Wikipedije.Wikipedia®
  • [24] MC GUIRE JJ, ANDERSON DJ, MCDONALD BJ, NARAYANASAMI R, BENNETT BM:

Inhibition of NADPH-cytochrome P450 reductase and glyceryl trinitrate biotransformation by diphenyleneiodonium sulfate. Biochem Pharmacol 56: 881-893, 1996.

  • [25] CHEN Z, ZHANG J, STAMLER JS: Identification of the enzymatic mechanism of nitroglycerin

bioactivation. Proc Natl Acad Sci USA 99: 8306-8311, 2002.

  • [26] HARRISON DG, KURZ S, TARPEY M, FREEMAN B, MÜNZEL TH: Increased vascular

superoxide production: a novel mechanism underlying nitrate tolerance. In: Münzel Th, Harrison DG, Just H, eds. Nitrates in Cardiovascular Disease. Basic Mechanisms of Action, Tolerance Phenomena, Clinical Applications. Verlag, Broken: Medizin & Wissenschaft. 53-56, 1996.

  • [27] DAIBER A, WENZEL P, OELZE M, MÜNZEL T: New insights into bioactivation of organic

nitrates, nitrate tolerance and cross-tolerance. Clin Res Cardiol. 97(1): 12-20, 2008.

  • [28] MUNZEL T, SAYEGH H, FREEMAN BA, TARPEY MM, HARRISON DG: Evidence for

enhanced vascular superoxide anion production in nitrate tolerance. A novel mechanism underlying tolerance and cross-tolerance. J Clin Invest 95 187–194, 1995.

  • [29] WINK DA, MITCHELL JB: Chemical biology of nitric oxide: insights into regulatory,

cytotoxic, and cytoprotective mechanisms of nitric oxide. Free Radic Biol Med: 25: 434-456, 1998.

  • [30] DI FABIO J, JI Y, VASILIOU V, THATCHER G R, BRNNETT B: Role of mitochondrial

aldehyde dehydrogenase in nitrate tolerance. Mol Pharmacol 64:1109-1116, 2003.

  • [31] ROMERO N, RADI R, LINARES E, AUGUSTO O, DETWEILER CD, MASON RP,

DENICOLAS A: Reaction of human hemoglobin with peroxynitrite. Isomerization to nitrate and secondary formation of protein radicals. J Biol Chem 278: 44049-44057, 2003.

  • [32] ARESE P, DE FLORA A: Pathophysiology of hemolysis in glucose-6-phosphate dehydrogenase

deficiency. Semin Hematol 27: 1-40, 1990.

  • [33] MALETIC SD, DRAGICEVIC-ÐOKOVIC LJM, ŽIKIC RV, ŠTAJN AŠ, MILENKOVIC P,

KOSTIC MM: Effects of nitric oxide donors on energy metabolism of rat erythrocytes. J Environ Pathol Toxicol Oncol 19: 383-390, 2000.

  • [34] BROWN KE, KNUDSEN CA: Oxidized heme proteins in an animal model of hemochromatosis.

Free Radic Biol Med: 24: 239-244, 1998.

  • [35] KOZLOV VA, DIETRICH B, NOHL H: Various intracellular compartments cooperate in the

release of nitric oxide from glycerol trinitrate in liver. British Journal of Pharmacology 139: 989–997, 2003.

  • [36] MARKOVIC SD, OGNJANOVIC BI, STAJN AS, ZIKIC RV, SAICIC ZS, RADOJICIC RM,

SPASIC MB: The effects of nitroglycerine on the redox status of rat erythrocytes and reticulocytes. Physiological research 55(4): 389-396, 2006

  • [37] POGOSYAN AS, VENEDIKTOVA NI, KOSENKO EA, KAMINSKII YG: Antioxidant status

of erythrocytes after acupuncture treatment. Bull Exp Biol Med. 138(1): 26-9, 2004.

  • [38] MÜNZEL T, WENZEL P AND DAIBER A: Do We Still Need Organic Nitrates? Journal of the

American College of Cardiology: 49(12): 1296-1298, 2007.

  • [39] GIBBONS RJ, ABRAMS J AND CHATTERJEE K et al.: ACC/AHA 2002 guideline update for

the management of patients with chronic stable angina—summary article: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on the Management of Patients With Chronic Stable Angina). J Am Coll Cardiol 41: 159–168, 2003.