Ble metilèn ak oksid nitrik: NOS, cGMP, ak siyalizasyon vaskilè

Kesyon an sanble senp: èske ble metilèn anpeche aksyon oksid nitrik? Nan laboratwa, repons lan divize an kat kesyon apa, epi chak mande yon tès eksperimantal diferan. Lè yo konfonn kesyon sa yo, se prensipal rezon ki fè tèks sou ble metilèn ak oksid nitrik parèt gen asirans men rete vag.

Imajine siyal oksid nitrik la tankou yon chèn ki gen kat may. Yo transkri yon jèn pou pwodui sentaz oksid nitrik. Anzim nan konvèti ajinin an oksid nitrik. Gaz la difize rive nan sib li anvan li reyaji ak yon lòt bagay. Guanilat siklaz solib detekte li epi pwodui GMP siklik. Gen piblikasyon ki rapòte efè ble metilèn sou chak may, men prèv yo soti nan preparasyon diferan, konsantrasyon diferan, ak izofòm diferan. Yon rezilta nan yon may pa pwouve gen aksyon nan yon lòt.

Chèn klasik la, eksplike klèman

Nan miray yon veso sangen, sekans nòmal la dewoule konsa. Yon estimilis aji sou yon selil andotelyal. Sentaz oksid nitrik andotelyal, yo rele eNOS oswa NOS3, pwodui yon ti kantite oksid nitrik pandan yon moman kout. Gaz la difize antre nan selil misk lis ki toupre a, li mare ak gwoup èm ki gen fè nan eta redwi nan guanilat siklaz solib la, epi li akselere konvèsyon GTP an GMP siklik. GMP siklik aktive pwoteyin kinaz G, fason selil la jere kalsyòm chanje, epi misk la detann.

Gen yon dezyèm chèn li enpòtan pou kenbe apa. Pandan yon enfeksyon oswa yon ekspozisyon ak sitokin, selil yo transkri yon lòt anzim, sentaz oksid nitrik endiktib oswa iNOS, yo rele tou NOS2. Li pwodui yon debi oksid nitrik ki pi gwo epi ki dire pi lontan pase sa eNOS pwodui a. Yon twazyèm izofòm, NOS newonal oswa nNOS, fè pati yon lòt kontèks ankò. Lè yon atik syantifik di sentaz oksid nitrik san li pa presize izofòm nan, pran yon poz epi verifye kiyès yo te mezire. Apèsi sou fason ble metilèn deplase elektwon yo fè menm remak la pou sib redoks yo an jeneral: relè a pa fè anyen poukont li, epi patnè ki nan chak pwent lan detèmine rezilta a.

Mezi GMP siklik la se tou yon endikatè entegre, li pa yon tès dirèk sou anzim nan. Nivo li reflete sentèz siklaz la fè mwens dekonpozisyon fosfodyesteraz yo fè, sitou PDE5 nan misk lis vaskilè. Kidonk, yon bès nan GMP siklik vle di mwens siyal rive nan detektè a. Sa pa idantifye poukont li ki may ki pa t mache.

May 1: yo pwodui mwens anzim iNOS

Nan makwofaj sourit yo te estimile ak lipopolisakarid bakteri, entèferon gama, oswa toude, ble metilèn te anpeche ogmantasyon yo te atann nan pwoteyin iNOS la epi li te diminye anpil ARN mesaje iNOS la nan eksperyans sou transkripsyon nan makwofaj yo. Sa ki bay enfòmasyon enpòtan an se sa ki pa t chanje. Degradasyon inibitè I kappa B alpha a, fosforilasyon NF kappa B ak STAT1, ak deplasman faktè sa yo antre nan nwayo a te rete lajman entak. Sa ki te diminye se kapasite yo pou mare ak ADN, jan iminopresipitasyon kwomatin te konfime sa lè li te montre mwens prezans faktè sa yo sou pwomotè iNOS la.

Sa se yon efè regilasyon jèn ki fèt anvan etap ki detèmine kantite anzim nan, se pa yon blokaj imedya yon anzim ki deja egziste. Li fè pati siyalizasyon enflamatwa, kote faktè transkripsyon yo dwe mare ak yon pwomotè anvan pwoteyin nan parèt. Li pa bay okenn enfòmasyon dirèk sou eNOS konstititif nan yon veso ki an repo, epi se nan tèm sa yo yo ta dwe dekri li.

May 2: anzim NOS ki deja egziste a travay pi dousman

Yon etid sou rat te teste yon lòt nivo. Rat mal ki te konsyan te resevwa lipopolisakarid nan venn, epi twa èdtan apre yo te resevwa swa solisyon saline swa ble metilèn nan venn nan 3 mg pou chak kg. Yo te mezire aktivite sentaz oksid nitrik nan pati medyal bazal ipotalamus la atravè konvèsyon ajinin ki te gen yon makè an sitrilin nan etid sou aktivite NOS nan ipotalamus la. Estrès ansanm ak solisyon saline sèlman te pwovoke yon sèten aktivite ki pa depann de kalsyòm, epi lipopolisakarid la te fè li monte rive anviwon dis fwa nivo gwoup kontwòl la. Ble metilèn te elimine toude konpozan yo te pwovoke yo. Aktivite konstititif ki depann de kalsyòm nan pa t chanje nan tisi sa a, nan dòz sa a ak nan moman mezi sa a.

Li rezilta sa a egzakteman jan li ekri a: aktivite yo te mezire ki te kalite iNOS la te diminye nan kondisyon sa yo. Se pa yon mezi ekspresyon jèn, epi se pa prèv yon selektivite pèmanan pou iNOS olye de eNOS oswa nNOS. Travay sou anzim pirifye yo fè nesesite pou pran prekosyon an vin pi klè. Nan tès dirèk sou sentaz oksid nitrik pirifye, ble metilèn te bloke fòmasyon sitrilin nèt nan 30 micromolar, ak yon konsantrasyon ki bay mwatye inhibisyon toupre 5.3 micromolar san sipèoksid dismitaz ak 9.2 micromolar avèk li, jan yo rapòte sa nan konparezon ant NOS pirifye ak guanilat siklaz. Yon lòt etid sou nNOS pirifye te montre oksidasyon gwoup èm ki mare ak anzim nan te enplike. Leson pratik la se ke inhibisyon dirèk NOS egziste toutbon nan sistèm izole, men yo pa ka elaji rezilta sou ipotalamus la pou fè yon deklarasyon jeneral ki di ble metilèn epaye tout NOS konstititif toupatou.

May 3: oksid nitrik la pèdi anvan li rive

Demonstrasyon ki pi klè ki montre yon lòt bagay pase blokaj anzim ka eksplike yon bès nan GMP siklik soti nan selil misk lis atè pilmonè lapen yo te mete an kilti. Plan eksperyans lan te kontoune NOS andojèn nèt lè yo te ajoute donè oksid nitrik dirèkteman, epi yo te mande si ble metilèn te toujou diminye repons GMP siklik la nan etid sou sipèoksid nan misk lis vaskilè.

Yo te teste twa donè soti nan 1 rive nan 100 micromolar: S nitroso L sisteyin, nitwoprisid sodyòm, ak yon analòg estab yo te retire gwoup amin li, yo rele MPANO. Yo tout te ogmante GMP siklik ant anviwon 1.5 fwa ak 12 fwa. Ble metilèn nan 10 micromolar te diminye repons de premye yo pa 51 rive 100 pousan epi li te kite repons MPANO a san chanjman. Si ble metilèn te senpleman bloke sit katalitik siklaz la, selektivite sa a selon donè a ta difisil pou eksplike, paske tout twa mennen nan menm anzim nan pi lwen nan chèn nan.

Apre sa, twa kontwòl te idantifye sipèoksid kòm mekanis la. Premyèman, lè yo te pwodui sipèoksid deyò selil yo ak ksantin ansanm ak ksantin oksidaz, sa te repwodui menm modèl la: repons CYSNO ak nitwoprisid yo te bloke, tandiske repons MPANO a te epaye. Dezyèmman, ble metilèn te fè selil misk lis yo pwodui sipèoksid selon dòz la ak dire ekspozisyon an; yo te mezire sa atravè rediksyon sitokwòm c. Twazyèmman, sipèoksid dismitaz te anpeche inhibisyon an nèt, tandiske katalaz pa t fè sa. Sa montre se sipèoksid, olye de pewoksid idwojèn, ki te espès chimik ki responsab dirèkteman nan preparasyon sa a.

Li itil pou dekri vèsyon eksperyans lan ki te itilize ko-kilti, paske li lokalize efè a nan espas. Yo te mete selil andotelyal ki sou lamèl an ko-kilti ak selil misk lis pandan yon ti tan, konsa faktè andotelyal ki te libere nan kondisyon bazal la te fè GMP siklik nan misk lis yo monte twa rive uit fwa. Lè yo te trete youn oswa lòt konpatiman an davans ak ble metilèn, sa te diminye siyal la, epi sipèoksid dismitaz te pasyèlman retabli siyal la apre tretman andotelyal davans lan. Sa vle di ble metilèn pa oblije aji anndan selil misk lis ki sèvi kòm detektè a ditou. Li ka diminye siyal la lè li elimine mesaje a pandan li sou wout. Gid pou li rechèch sou ble metilèn nan trete sa kòm yon règ jeneral: nonmen konpatiman kote entèvansyon an te fèt anvan ou nonmen yon sib molekilè.

Li ta pa kòrèk pou rele sa inhibisyon NOS. Donè yo pa t bezwen okenn etap sentaz pou yo travay, men siyal la te diminye kanmenm.

May 4: detektè a li menm reponn mwens

Efè dirèk sou guanilat siklaz solib egziste, men konsantrasyon yo enpòtan. Nan konparezon anzim pirifye nou site pi wo a, siklaz oksid nitrik te estimile a te bezwen anviwon 60 micromolar ble metilèn pou mwatye inhibisyon, alòske mwatye inhibisyon NOS te rive toupre 5 rive 9 micromolar, epi menm 1 millimolar te bay sèlman yon blokaj maksimòm pasyèl. Sa reprezante yon diferans apeprè sis rive onz fwa. Kidonk, yo pa ka rele yon eksperyans sou selil nan yon konsantrasyon micromolar ki ba ki diminye GMP siklik yon inhibisyon selektif siklaz sèlman sou baz valè GMP siklik la.

Yon etid redoks ki te vini apre te ajoute yon dezyèm rezon pou pran prekosyon: ble metilèn te dezaktive siklaz oksid nitrik te aktive a atravè yon mekanis ki diferan ak senp oksidasyon fè nan gwoup èm nan pa lè. Kidonk, detektè a ka afekte, men chimi a poko fin klè, epi diferans konsantrasyon an vle di yo dwe elimine efè sipèoksid ak NOS kòm eksplikasyon an premye lè ekspozisyon yo nan konsantrasyon micromolar ki ba. Se la tou kontwòl fosfodyesteraz la gen plas li. Sòf si yo te mezire oswa bloke dekonpozisyon an, yon akimilasyon GMP siklik ki diminye ka koresponn ak mwens sentèz, yon degradasyon pi rapid, oswa toude.

Poukisa tout sa pa redui a yon sèl deklarasyon sou tansyon

Yo te etabli chak may nan yon sistèm diferan. Transkripsyon nan makwofaj pa menm bagay ak aktivite anzim nan ipotalamus. Aktivite nan ipotalamus apre lipopolisakarid pa menm bagay ak tonis andotelyal an repo. Faktè andotelyal ki libere nan kondisyon bazal nan ko-kilti pa menm bagay ak vazodilatasyon yon agonis estimile. Selil atè pilmonè an kilti nan 10 micromolar ble metilèn pa menm bagay ak sikilasyon yon moun. Rasanble tout sa nan yon deklarasyon tankou ble metilèn fè tansyon monte lè li bloke oksid nitrik se jete jisteman distenksyon yo te prepare kontwòl yo pou prezève yo.

Twa verifikasyon kenbe eksplikasyon an egzak. Premyèman, nonmen izofòm nan: eNOS pou tonis vaskilè an repo, iNOS pou debi enflamatwa yo pwovoke, nNOS pou kontèks newonal ak kèk kontèks anzim pirifye. Dezyèmman, nonmen fason siyal oksid nitrik la rive: sentèz andojèn, liberasyon andotelyal bazal, oswa yon donè espesifik tankou CYSNO, nitwoprisid, oswa MPANO, paske donè estab la te reziste ble metilèn, tandiske donè ki enstab yo pa t reziste. Twazyèmman, nonmen konsantrasyon an ak sa ki retabli repons lan: retablisman ak sipèoksid dismitaz montre sipèoksid enplike, echèk katalaz la se yon agiman kont pewoksid idwojèn nan preparasyon sa a, lefèt ke ksantin oksidaz repwodui efè a montre mekanis sa a sifi, epi tès sou anzim pirifye separe efè dirèk sou kataliz ak pèt ki fèt pandan mesaje a sou wout.

Men rezime a. Li pi kòrèk pou konsidere ble metilèn kòm yon ajan ki deranje plizyè pwen nan siyalizasyon ki soti nan oksid nitrik rive nan GMP siklik pase kòm yon blokè selektif siklaz. Selon preparasyon an ak konsantrasyon an, li ka diminye lyezon faktè transkripsyon iNOS, anpeche anzim NOS dirèkteman, diminye disponiblite oksid nitrik atravè pwodiksyon sipèoksid, epi afekte siklaz oksid nitrik aktive a. Wòl siyalizasyon GMP siklik nan etid vaskilè yo ak konparezon donè oksid nitrik yo itilize nan tès sou selil yo chak prezante youn nan branch sa yo an plis detay, epi metòd yo itilize pou separe efè redoks ak efè sou anzim yo eksplike poukisa sipèoksid dismitaz ansanm ak katalaz ansanm ak yon kontwòl ki sèvi ak yon donè estab parèt souvan konsa nan literati sa a.

Yon valè GMP siklik ki ba apre ble metilèn montre gen yon chèn ki kase. Se sèlman kontwòl yo ki di ki may ki kase.