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Articulo de referencia

Especies reactivas de nitrógeno

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Reacciones que conducen a la generación de óxido nítrico y especies reactivas de nitrógeno. De Novo y Parola, 2008.
Reacciones que conducen a la generación de óxido nítrico y especies reactivas de nitrógeno. De Novo y Parola, 2008. [ 1 ]

Las especies reactivas de nitrógeno ( ERN ) son una familia de moléculas antimicrobianas derivadas del óxido nítrico (•NO) y el superóxido (O₂ • − ) producidas mediante la actividad enzimática de la óxido nítrico sintasa 2 inducible ( NOS2 ) y la NADPH oxidasa , respectivamente. La NOS2 se expresa principalmente en macrófagos tras su inducción por citocinas y productos microbianos, en particular el interferón gamma (IFN-γ) y el lipopolisacárido (LPS). [ 2 ]

Las especies reactivas de nitrógeno actúan conjuntamente con las especies reactivas de oxígeno (ROS) para dañar las células , provocando estrés nitrosativo . Por lo tanto, a estas dos especies se las suele denominar colectivamente ROS/RNS.

Las especies reactivas de nitrógeno también se producen continuamente en las plantas como subproductos del metabolismo aeróbico o en respuesta al estrés. [ 3 ]

Tipos

Las RNS se producen en los animales a partir de la reacción del óxido nítrico (•NO) con el superóxido (O 2 •− ) para formar peroxinitrito (ONOO − ): [ 4 ] [ 5 ]

  • •NO (óxido nítrico) + O 2 •− (superóxido) → ONOO − (peroxinitrito)

El anión superóxido (O₂⁻ ) es una especie reactiva de oxígeno que reacciona rápidamente con el óxido nítrico (NO) en el sistema vascular. Esta reacción produce peroxinitrito y disminuye la bioactividad del NO. Esto es importante porque el NO es un mediador clave en numerosas funciones vasculares importantes, como la regulación del tono del músculo liso y la presión arterial, la activación plaquetaria y la señalización celular vascular. [ 6 ]

El peroxinitrito es una especie altamente reactiva que puede reaccionar directamente con diversos objetivos biológicos y componentes de la célula, incluyendo lípidos, tioles, residuos de aminoácidos, bases de ADN y antioxidantes de bajo peso molecular. [ 7 ] Sin embargo, estas reacciones ocurren a una velocidad relativamente lenta. Esta baja velocidad de reacción le permite reaccionar de forma más selectiva en toda la célula. El peroxinitrito puede atravesar las membranas celulares hasta cierto punto a través de canales aniónicos. [ 8 ] Además, el peroxinitrito puede reaccionar con otras moléculas para formar otros tipos de especies reactivas de nitrógeno (ERN), incluyendo dióxido de nitrógeno (•NO 2 ) y trióxido de dinitrógeno (N 2 O 3 ), así como otros tipos de radicales libres químicamente reactivos . Las reacciones importantes que involucran ERN incluyen:

  • ONOO − + H + → ONOOH ( ácido peroxinitroso ) → •NO 2 (dióxido de nitrógeno) + •OH ( radical hidroxilo )
  • ONOO − + CO 2 ( dióxido de carbono ) → ONOOCO 2 − (nitrosoperoxicarbonato)
  • ONOOCO 2 − → •NO 2 (dióxido de nitrógeno) + O=C(O•)O − (radical carbonato)
  • •NO + •NO 2 ⇌ N 2 O 3 (trióxido de dinitrógeno)

Objetivos biológicos

El peroxinitrito puede reaccionar directamente con proteínas que contienen centros de metales de transición. Por lo tanto, puede modificar proteínas como la hemoglobina, la mioglobina y el citocromo c oxidando el hemo ferroso a sus correspondientes formas férricas. El peroxinitrito también puede alterar la estructura de las proteínas mediante la reacción con diversos aminoácidos de la cadena peptídica. La reacción más común con aminoácidos es la oxidación de la cisteína. Otra reacción es la nitración de la tirosina; sin embargo, el peroxinitrito no reacciona directamente con la tirosina. La tirosina reacciona con otras especies reactivas de nitrógeno (RNS) producidas por el peroxinitrito. Todas estas reacciones afectan la estructura y la función de las proteínas y, por lo tanto, tienen el potencial de causar cambios en la actividad catalítica de las enzimas, alteración de la organización del citoesqueleto y deterioro de la transducción de señales celulares. [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Novo E, Parola M (2008). "Mecanismos redox en la cicatrización de heridas crónicas hepáticas y fibrogénesis" . Fibrogenesis & Tissue Repair . 1 (1): 5. doi : 10.1186/1755-1536-1-5 . PMC 2584013. PMID 19014652 .  
  2. ↑ Iovine NM, Pursnani S, Voldman A, Wasserman G, Blaser MJ, Weinrauch Y (marzo de 2008). "Las especies reactivas de nitrógeno contribuyen a la defensa innata del huésped contra Campylobacter jejuni " . Infection and Immunity . 76 (3): 986–93 . doi : 10.1128/IAI.01063-07 . PMC 2258852. PMID 18174337 .  
  3. ^ Pauly N, Pucciariello C, Mandon K, Innocenti G, Jamet A, Baudouin E, Hérouart D, Frendo P, Puppo A (2006). "Especies reactivas de oxígeno y nitrógeno y glutatión: actores clave en la simbiosis leguminosa -Rhizobium " . Revista de Botánica Experimental . 57 (8): 1769– 76. doi : 10.1093/jxb/erj184 . PMID 16698817 . 
  4. ↑ Squadrito GL, Pryor WA (septiembre de 1998). "Química oxidativa del óxido nítrico: los roles del superóxido, el peroxinitrito y el dióxido de carbono". Free Radical Biology and Medicine . 25 ( 4–5 ): 392–403 . doi : 10.1016/S0891-5849(98)00095-1 . PMID 9741578 . 
  5. ↑ Dröge W (enero de 2002). " Radicales libres en el control fisiológico de la función celular". Physiological Reviews . 82 (1): 47– 95. CiteSeerX 10.1.1.456.6690 . doi : 10.1152/physrev.00018.2001 . PMID 11773609. S2CID 11395189 .   
  6. ↑ Guzik TJ, West NE, Pillai R, Taggart DP, Channon KM (junio de 2002). "El óxido nítrico modula la liberación de superóxido y la formación de peroxinitrito en los vasos sanguíneos humanos". Hypertension . 39 (6): 1088– 94. CiteSeerX 10.1.1.506.9055 . doi : 10.1161/01.HYP.0000018041.48432.B5 . PMID 12052847 . S2CID 2519686 .   
  7. ↑ O'Donnell VB, Eiserich JP, Chumley PH, Jablonsky MJ, Krishna NR, Kirk M, Barnes S, Darley-Usmar VM, Freeman BA (enero de 1999). "Nitración de ácidos grasos insaturados por especies reactivas de nitrógeno derivadas del óxido nítrico: peroxinitrito, ácido nitroso, dióxido de nitrógeno e ion nitronio". Chem. Res. Toxicol . 12 (1): 83– 92. doi : 10.1021/tx980207u . PMID 9894022 . 
  8. 1 2 Pacher P, Beckman JS, Liaudet L (enero de 2007). " Óxido nítrico y peroxinitrito en la salud y la enfermedad" . Physiol. Rev. 87 ( 1): 315– 424. doi : 10.1152/physrev.00029.2006 . PMC 2248324. PMID 17237348 .  
  • Artículo breve sobre la química de la RN. Archivado el 25/11/2009 en Wayback Machine.
  • Artículo sobre las tendencias mundiales en enfermería