Şîniya metîlenê û oksîda nîtrîkê: NOS, cGMP û sînyalkirina damaran

Pirs hêsan xuya dike: ma şîniya metîlenê oksîda nîtrîkê asteng dike? Di laboratuwarê de bersiv dibe çar pirsên cuda, û her yek ceribandineke cuda ya ezmûnî heye. Tevlihevkirina wan sedema sereke ye ku nivîsên li ser şîniya metîlenê û oksîda nîtrîkê bi bawer xuya dikin, lê ne zelal in.

Sînyala oksîda nîtrîkê wek zincîreyeke bi çar xelekan bifikirin. Ji bo çêkirina sîntaza oksîda nîtrîkê, genek tê transkrîbekirin. Enzîm argînînê vediguherîne oksîda nîtrîkê. Berî ku gaz bi tiştekî din re reaksiyonê bike, bi difûzyonê digihîje armanca xwe. Guanîlat sîklaza hilweşbar wê nas dike û GMP ya çerxî çêdike. Bandorên şîniya metîlenê li ser her xelekê hatine weşandin, lê delîl ji amadekariyên ezmûnî yên cuda, konsantrasyonên cuda û îzoformên cuda tên. Encamek li xelekekê bandora li xelekeke din îspat nake.

Zincîreya standard, bi gotinên sade

Di dîwarê damareke xwînê de rêza standard wiha diçe. Hişyarkerek li ser şaneyeke endotelî bandor dike. Sîntaza oksîda nîtrîkê ya endotelî, ku jê re eNOS an NOS3 tê gotin, pêlekeke biçûk a oksîda nîtrîkê çêdike. Gaz bi difûzyonê dikeve şaneya masûlkeya nerm a cîran, bi hema bi hesinê kêmkirî ya guanîlat sîklaza hilweşbar ve girê dibe û veguherîna GTP bo GMP ya çerxî lez dike. GMP ya çerxî proteîn kînaz G çalak dike, rêvebirina kalsiyûmê diguhere û masûlke rehet dibe.

Zincîreyeke duyem heye ku divê ji ya yekem cuda bê girtin. Di dema enfeksiyonê an rûbirûbûna bi sîtokînan de, şane enzîmeke cuda transkrîbe dikin: sîntaza oksîda nîtrîkê ya tê hişyarkirin, an iNOS, ku jê re NOS2 jî tê gotin. Ew ji eNOS herikînên oksîda nîtrîkê yên mezintir û dirêjtir çêdike. Îzoformeke sêyem, NOS ya neronî an nNOS, aîdî çarçoveyeke din e. Gava gotarek bê diyarkirina îzoformê behsa sîntaza oksîda nîtrîkê dike, bisekinin û kontrol bikin ka kîjan hatiye pîvandin. Pêşniha li ser ka şîniya metîlenê çawa elektronan diguhêze, bi giştî heman xalê derbarê armancên redoksê de destnîşan dike: veguhêzker bi tena xwe tiştekî nake, û hevkarê li her serî encamê diyar dike.

GMP ya çerxî ya pîvandî jî encameke têkhev e, ne ceribandineke rasterast a enzîmê. Asta wê çêkirina bi sîklazê, kêmî hilweşandina bi fosfodîesterazan, nîşan dide; bi taybetî PDE5 di masûlkeya nerm a damaran de. Ji ber vê yekê, daketina GMP ya çerxî tê wê wateyê ku sînyalek kêmتر gihîştiye nasînerê. Bi tena xwe diyar nake ka kîjan xelek têk çûye.

Xeleka 1: enzîma iNOS kêmtir tê çêkirin

Di makrofajên mişkan de ku bi lîpopolîsakarîda bakterî, înterferon gama an her duyan hatibûn hişyarkirin, şîniya metîlenê pêşî li zêdebûna çavderîkirî ya proteîna iNOS girt û RNA ya peyamnêr a iNOS bi tundî kêm kir; ev di ezmûnên transkrîpsiyonê yên makrofajan de hate dîtin. Beşa agahîdar ew e ku çi neguherî. Hilweşandina astengkerê I kappa B alpha, fosforîlasyona NF kappa B û STAT1, û çûna wan faktoran bo nav navokê bi piranî bê guhertin man. Ya ku kêm bû girêdana wan bi DNA ve bû; ev bi îmmunopresîpîtasyona kromatînê hate piştrastkirin, ku nîşan da cihgirtina wan li promotorê iNOS kêm bûye.

Ev bandoreke rêkûpêkkirina genê ye ku berî diyarkirina qasê enzîmê pêk tê, ne astengkirina tavilê ya enzîmeke jixwe heyî. Ew aîdî sînyalkirina înflamasyonê ye, ku tê de divê faktorên transkrîpsiyonê berî derketina proteînê bi promotorekê ve girê bibin. Ew derbarê eNOS ya konstitutîf di damareke di rewşa bêhişyarkirinê de tu tiştê rasterast nabêje, û divê bi van sînoran bê ravekirin.

Xeleka 2: enzîma NOS ya heyî hêdîtir dixebite

Lêkolîneke li ser raşan asteke cuda ceriband. Raşên nêr ên hişyar lîpopolîsakarîd bi rêya damarî wergirtin, paşê piştî sê saetan an solûsyona xwê an şîniya metîlenê bi qasa 3 mg ji bo her kg bi rêya damarî wergirtin. Di lêkolîna çalakiya NOS ya hîpotalamûsê de çalakiya sîntaza oksîda nîtrîkê di beşa navendî ya bingehîn a hîpotalamûsê de bi veguherîna argînîna nîşankirî bo sîtrûlînê hate pîvandin. Stres û solûsyona xwê bi tena xwe hin çalakiya serbixwe ji kalsiyûmê hişyar kirin, û lîpopolîsakarîd wê gihand nêzî deh qatê asta kontrolê. Şîniya metîlenê her du pêkhateyên hişyarkirî ji holê rakirin. Di wê tevne de, bi wê qasê û di wê dema pîvandinê de, çalakiya konstitutîf a girêdayî kalsiyûmê neguherî.

Wê encamê tam wek ku hatiye nivîsandin bixwînin: di wan şertan de çalakiya pîvandî ya cureyê iNOS hat kêmkirin. Ev ne pîvandina derbirîna genê ye, û ne îspata hilbijartina herdemî ya iNOS li hember eNOS an nNOS e. Xebata li ser enzîmên paqijkirî vê hişyariyê zelaltir dike. Di ceribandinên rasterast ên sîntaza oksîda nîtrîkê ya paqijkirî de, şîniya metîlenê di 30 micromolar de çêbûna sîtrûlînê bi tevahî asteng kir. Konsantrasyona ku nîvê çalakiyê asteng dikir bê superoksîd dîsmutazê nêzî 5.3 micromolar û bi wê re 9.2 micromolar bû, wek ku di berawirdkirina NOS û guanîlat sîklaza paqijkirî de hatiye ragihandin. Lêkolîneke cuda ya nNOS ya paqijkirî oksîdasyona hema girêdayî enzîmê wek mekanîzmayeke têkildar nîşan da. Dersê pratîk ev e ku astengkirina rasterast a NOS di pergalên veqetandî de rast e, lê encama hîpotalamûsê nayê dirêjkirin bo îdiayeke giştî ku şîniya metîlenê li her derê hemû NOS yên konstitutîf bê bandor dihêle.

Xeleka 3: oksîda nîtrîkê berî gihîştinê winda dibe

Nîşandana herî zelal a ku tiştekî ji bilî astengkirina enzîmê dikare daketina GMP ya çerxî rave bike, ji şaneyên çandî yên masûlkeya nerm a arteriya pişikê ya keroşkan tê. Sêwirana ezmûnê bi lêzêdekirina rasterast a donatorên oksîda nîtrîkê NOS ya endojen bi tevahî derbas kir, paşê pirsî ka şîniya metîlenê hîn jî bersiva GMP ya çerxî kêm dike an na; ev di lêkolîna superoksîdê ya masûlkeya nerm a damaran de hate ceribandin.

Sê donator ji 1 heta 100 micromolar hatin ceribandin: S nîtroso L sîsteîn, nîtroprûsîda sodyûmê û analogeke deamînekirî ya stabîl bi navê MPANO. Hemûyan GMP ya çerxî bi qasî nêzî 1.5 qat heta 12 qat zêde kir. Şîniya metîlenê di 10 micromolar de bersivên her du donatorên yekem ji 51 heta 100 ji sedî asteng kir û bersiva MPANO bê guhertin hişt. Heke şîniya metîlenê tenê cihê katalîtîk ê sîklazê asteng bikira, ravekirina vê cudaçûna li gorî donatorê dê dijwar bûya, ji ber ku her sê digihîjin heman enzîma li gava paşîn.

Paşê sê kontrolan mekanîzma bi superoksîdê ve girê da. Yekem, çêkirina superoksîda derveyî şaneyê bi ksantîn û ksantîn oksîdazê heman şêwaz dubare kir: CYSNO û nîtroprûsîd hatin astengkirin, MPANO bê bandor ma. Duyem, şîniya metîlenê di şaneyên masûlkeya nerm de bû sedema çêkirina superoksîdê ya girêdayî qas û demê, ku bi kêmkirina sîtokrom c hate pîvandin. Sêyem, superoksîd dîsmutaz bi tevahî pêşî li astengkirinê girt, lê katalazê ev nekir. Ev nîşan dide ku di wê amadekariya ezmûnî de superoksîd, ne peroksîda hîdrojenê, cureya kîmyewî ya rasterast berpirsiyar bû.

Guhertoya hevçandina ezmûnê hêjayî vegotinê ye, ji ber ku cihê bandorê diyar dike. Şaneyên endotelî yên li ser şûşeyên nixumandinê demeke kurt bi şaneyên masûlkeya nerm re hatin hevçandin; ji ber vê yekê, faktora endotelî ya di rewşa bingehîn de berdidayî GMP ya çerxî ya masûlkeya nerm sê heta heşt qat zêde kir. Bandorkirina pêşîn a her yek ji van beşan bi şîniya metîlenê wê sînyalê kêm kir, û superoksîd dîsmutazê bandora bandorkirina pêşîn a beşa endotelî heta radeyekê vegerand. Bi gotineke din, ne pêdivî ye ku şîniya metîlenê qet di hundirê şaneya nasîner a masûlkeya nerm de bandor bike. Ew dikare bi rakirina peyamnêrê di dema derbasbûnê de sînyalê kêm bike. Rêberê xwendina lêkolînên şîniya metîlenê vê wek rêgezeke giştî digire: berî navkirina armanceke molekulî, beşa ku destwerdan tê de pêk hatiye bi nav bikin.

Navkirina vê wek astengkirina NOS şaş e. Ji bo ku donator bixebitin, tu gava sîntazê ne pêwîst bû, lê dîsa jî sînyal kêm bû.

Xeleka 4: nasîner bi xwe kêmtir bersiv dide

Bandorên rasterast li ser guanîlat sîklaza hilweşbar hene, lê konsantrasyon girîng in. Di berawirdkirina enzîmên paqijkirî ya li jor behskirî de, ji bo nîv-astengkirina sîklaza hişyarkirî bi oksîda nîtrîkê nêzî 60 micromolar şîniya metîlenê pêwîst bû. Li hember vê yekê, nîv-astengkirina NOS nêzî 5 heta 9 micromolar bû, û heta 1 millimolar jî tenê astengkirineke herî zêde ya ne temam çêkir. Ev cudahiyeke nêzî şeş heta yanzdeh qat e. Ji ber vê yekê, ezmûneke şaneyî ya bi konsantrasyonên micromolar ên nizm ku GMP ya çerxî kêm dike, tenê li ser bingeha nirxa GMP ya çerxî nikare wek astengkirina hilbijartî ya sîklazê bê navkirin.

Lêkolîneke redoksê ya paşîn hişyariyeke duyem lê zêde kir: şîniya metîlenê sîklaza çalakkirî bi oksîda nîtrîkê bi mekanîzmayeke ji oksîdasyona sade ya hesinê hemê bi hewayê cuda neçalak kir. Ji ber vê yekê, nasîner dikare bê têkdan, lê kîmya hîn bi temamî ne diyar e, û cudahiya konsantrasyonan nîşan dide ku di rûbirûbûnên bi konsantrasyonên micromolar ên nizm de divê pêşî bandorên superoksîd û NOS bêne kontrolkirin û derxistin. Kontrola fosfodîesterazê jî li vir cih digire. Heke hilweşandin nehatibe pîvandin an astengkirin, kêmkirina komkirina GMP ya çerxî bi çêkirina kêmtir, hilweşandina bileztir an her duyan re lihev tê.

Çima ev nayê kêmkirin bo îdiayeke tenê ya tansiyona xwînê

Her xelek di pergaleke cuda de hate piştrastkirin. Transkrîpsiyona makrofajan ne çalakiya enzîmê ya hîpotalamûsê ye. Çalakiya hîpotalamûsê piştî lîpopolîsakarîdê ne tonûsa endotelî ya di rewşa bêhişyarkirinê de ye. Faktora endotelî ya di rewşa bingehîn de berdidayî di hevçandinê de ne firehbûna damaran a hişyarkirî bi agonîstê ye. Şaneyên çandî yên arteriya pişikê di 10 micromolar şîniya metîlenê de ne gera xwînê ya mirovekî ne. Tevlihevkirina wan di gotineke wek şîniya metîlenê bi astengkirina oksîda nîtrîkê tansiyona xwînê bilind dike de, tam ew cudahiyên ku kontrol ji bo parastina wan hatine çêkirin ji holê radike.

Sê kontrol rastiya vê ravekirinê diparêzin. Yekem, îzoformê bi nav bikin: eNOS ji bo tonûsa damaran a di rewşa bêhişyarkirinê de, iNOS ji bo herikîna înflamasyonê ya hişyarkirî, nNOS ji bo çarçoveyên neronî û hin çarçoveyên enzîmên paqijkirî. Duyem, rêya gihandina sînyala oksîda nîtrîkê bi nav bikin: çêkirina endojen, berdana endotelî ya bingehîn an donatorekî taybet wek CYSNO, nîtroprûsîd an MPANO; ji ber ku donatorê stabîl li hember şîniya metîlenê berxwe da, lê yên ne stabîl ev nekirin. Sêyem, konsantrasyon û vegerandina bandorê bi nav bikin: vegerandina bi superoksîd dîsmutazê superoksîdê wek mekanîzmayeke têkildar nîşan dide, têkçûna katalazê di wê amadekariya ezmûnî de delîlek li dijî rola peroksîda hîdrojenê ye, dubarekirina bandorê bi ksantîn oksîdazê têrêkirina wê nîşan dide, û ceribandinên enzîmên paqijkirî bandorên rasterast li ser katalîzê ji windabûnên di dema derbasbûnê de cuda dikin.

Kurteya têkhev ev e. Çêtir e şîniya metîlenê wek madeyeke ku li gelek cihan sînyalkirina ji oksîda nîtrîkê bo GMP ya çerxî diguherîne bê dîtin, ne wek astengkereke hilbijartî ya sîklazê. Li gorî amadekariya ezmûnî û konsantrasyonê, ew dikare girêdana faktorên transkrîpsiyonê yên iNOS kêm bike, enzîmên NOS rasterast asteng bike, bi çêkirina superoksîdê berdestbûna oksîda nîtrîkê kêm bike û sîklaza çalakkirî bi oksîda nîtrîkê têk bide. Rola sînyalkirina GMP ya çerxî di lêkolînên damaran de û berawirdkirina donatorên oksîda nîtrîkê yên di ceribandinên şaneyî de tên bikaranîn her yek şaxek ji wan bi hûrguliyên zêdetir vedigirin. Rêbazên ji bo cudakirina bandorên redoksê ji bandorên enzîmê jî rave dikin çima superoksîd dîsmutaz, katalaz û kontrola donatorekî stabîl ewqas caran di vê edebiyata zanistî de xuya dibin.

Nirxeke nizm a GMP ya çerxî piştî şîniya metîlenê zincîreyeke qutbûyî nîşan dide. Tenê kontrol dibêjin ka kîjan xelek qut bûye.