Manga metilena sy oksida nitrika: NOS, cGMP, ary fampitana famantarana ao amin’ny lalan-dra

Toa tsotra ilay fanontaniana: manakana ny oksida nitrika ve ny manga metilena? Any amin’ny laboratoara, mizara ho fanontaniana efatra samy hafa ny valiny, ary samy manana ny fitsapana ara-panandramana azy avy ireo. Ny fampifangaroana azy ireo no antony lehibe mahatonga ny lahatsoratra momba ny manga metilena sy ny oksida nitrika ho toa matoky tena nefa tsy mazava.

Alaivo sary an-tsaina ho rojo misy rohy efatra ny famantarana avy amin’ny oksida nitrika. Adika ho RNA ny fototarazo iray mba hamokarana sintazy oksida nitrika. Avadik’ilay anzima ho oksida nitrika ny arginina. Miparitaka mankany amin’ny kendreny ilay gazy alohan’ny hanaovany fiota simika amin-javatra hafa. Ny siklazy goanilata mety levona no mamantatra azy ary mamokatra GMP siklika. Misy vokatra navoaka momba ny fiantraikan’ny manga metilena amin’ny rohy tsirairay, saingy avy amin’ny santionany voaomana samy hafa, fifantohana samy hafa, ary izoforma samy hafa ny porofo. Ny vokatra amin’ny rohy iray dia tsy manaporofo ny fiasany amin’ny rohy iray hafa.

Ny rojo mahazatra, hazavaina tsotra

Ao amin’ny rindrin’ny lalan-dra, toy izao ny filaharan’ny dingana mahazatra. Misy fanentanana miasa amin’ny sela endotelialy. Ny sintazy oksida nitrika endotelialy, antsoina hoe eNOS na NOS3, dia mamokatra oksida nitrika kely mandritra ny fotoana fohy. Miparitaka ao amin’ny sela hozatra malama eo akaiky ilay gazy, mifatotra amin’ny hema misy vy ao amin’ny toetra voareduka an’ny siklazy goanilata mety levona, ary manafaingana ny fanovana GTP ho GMP siklika. Mampihetsika ny kinazy proteinina G ny GMP siklika, miova ny fitantanana ny kalsioma, ary mihalefaka ny hozatra.

Misy rojo faharoa tokony havahana amin’io. Mandritra ny aretina vokatry ny mikraoba na ny fihanaky ny sitokinina, ny sela dia mandika ho RNA ny fototarazo mamokatra anzima hafa: ny sintazy oksida nitrika azo ampirisihina, na iNOS, izay antsoina koa hoe NOS2. Mamokatra fikorianan’ny oksida nitrika betsaka kokoa sy maharitra kokoa noho ny eNOS izy io. Ny izoforma fahatelo, NOS an’ny sela nerônaly na nNOS, dia mifandray amin’ny tontolo hafa indray. Rehefa milaza hoe sintazy oksida nitrika ny lahatsoratra iray nefa tsy manondro ny izoforma, dia mijanòna ary jereo hoe iza no norefesina. Mitovy amin’izany koa ny hevitra asongadin’ny famintinana momba ny fomba amindran’ny manga metilena elektrôna, raha ny kendrena amin’ny redox amin’ny ankapobeny no resahina: tsy manao na inona na inona samirery ilay mpampita, ary ny mpiara-miasa amin’ny tendrony tsirairay no mamaritra ny vokatra.

Ny GMP siklika refesina koa dia mari-pandrefesana mitambatra, fa tsy fitsapana mivantana ny anzima. Ny haavony dia maneho ny habetsahana vokarin’ny siklazy rehefa esorina ny habetsahana potehin’ny fosfodiesterazy, indrindra ny PDE5 ao amin’ny hozatra malama amin’ny lalan-dra. Noho izany, ny fihenan’ny GMP siklika dia midika fa nihena ny famantarana tonga tany amin’ny mpamantatra. Tsy milaza samirery anefa izany hoe iza amin’ireo rohy no tsy niasa.

Rohy 1: mihena ny famokarana anzima iNOS

Tamin’ny makrofazin’ny totozy nohetsehina tamin’ny lipopolisakarida bakteriana, interferon gamma, na izy roa miaraka, ny manga metilena dia nisakana ny fiakarana nandrasana tamin’ny proteinina iNOS ary nampihena mafy ny RNA mpitondra hafatra an’ny iNOS tao amin’ny fanandramana momba ny fandikana fototarazo ao amin’ny makrofazy. Ny tsy niova no ampahany tena manome fanazavana. Tsy niova firy ny fahapotehan’ny mpanakana I kappa B alpha, ny fosforilasionan’ny NF kappa B sy STAT1, ary ny fifindran’ireo singa ireo ho ao amin’ny nokleôsy. Ny nihena dia ny fifatoran’izy ireo tamin’ny DNA, izay nohamafisin’ny immunoprésipitation an’ny krômatina nampiseho fa nihena ny fisian’izy ireo teo amin’ny mpanentana ny iNOS.

Fiantraikany amin’ny fandrindrana ny fototarazo izany, izay mitranga alohan’ny famaritana ny habetsahan’ny anzima, fa tsy fanakanana haingana ny anzima efa misy. Ao anatin’ny fampitana famantarana mifandray amin’ny fivontosana izy io, izay tsy maintsy ifatoran’ny singa mpandrindra ny fandikana fototarazo amin’ny mpanentana iray alohan’ny hisehoan’ny proteinina. Tsy milaza mivantana na inona na inona momba ny eNOS misy hatrany ao amin’ny lalan-dra tsy misy fanentanana izy io, ary izany no tokony ho fomba ilazana azy.

Rohy 2: miadana kokoa ny fiasan’ny anzima NOS efa misy

Nisy fikarohana tamin’ny voalavo nitsapa ambaratonga hafa. Nomena lipopolisakarida tamin’ny lalan-dra ireo voalavo lahy nahatsiaro tena, ary adiny telo tatỳ aoriana dia nomena vahaolana sira na manga metilena tamin’ny 3 mg per kg tamin’ny lalan-dra. Norefesina tamin’ny fanovana arginina nasiana marika ho sitrolina ny fiasan’ny sintazy oksida nitrika tao amin’ny faritra fototra afovoan’ny hipotalamosy, tao amin’ny fikarohana momba ny fiasan’ny NOS ao amin’ny hipotalamosy. Ny adin-tsaina miaraka amin’ny vahaolana sira fotsiny dia niteraka asa sasany tsy miankina amin’ny kalsioma, ary nampiakarin’ny lipopolisakarida ho tokony ho avo folo heny noho ny haavon’ny vondrona fanaraha-maso izany. Nesorin’ny manga metilena ireo singa roa nateraky ny fanentanana ireo. Tsy niova kosa ny asa misy hatrany sy miankina amin’ny kalsioma tao amin’io sela io, tamin’io fatra io sy tamin’io fotoana nanaovana ny fandrefesana io.

Vakio araka ny voalaza marina io vokatra io: nihena ny asa norefesina izay karazana iNOS tao anatin’ireo fepetra ireo. Tsy fandrefesana ny fanehoana fototarazo izany, ary tsy porofo fa mifantina ny iNOS foana izy fa tsy ny eNOS na nNOS. Manamafy io fitandremana io ny asa natao tamin’ny anzima voadio. Tamin’ny fitsapana mivantana ny sintazy oksida nitrika voadio, ny manga metilena dia nanakana tanteraka ny fiforonan’ny sitrolina tamin’ny 30 micromolar, ary ny fifantohana nahatonga fanakanana antsasany dia manodidina ny 5.3 micromolar raha tsy nisy dismotazy superoksida, sy 9.2 micromolar raha nisy izany, araka ny tatitra tao amin’ny fampitahana ny NOS voadio sy ny siklazy goanilata. Nisy fikarohana hafa tamin’ny nNOS voadio nanondro ny oksidasionan’ny hema mifatotra amin’ny anzima ho antony tafiditra amin’izany. Ny lesona azo raisina dia hoe tena misy ny fanakanana mivantana ny NOS ao amin’ny rafitra natokana, saingy tsy azo itarina ny vokatra tao amin’ny hipotalamosy mba hilazana amin’ny ankapobeny fa tsy misy fiantraikan’ny manga metilena amin’ny NOS rehetra misy hatrany, na aiza na aiza.

Rohy 3: very ny oksida nitrika alohan’ny hahatongavany

Ny porofo mazava indrindra fa mety hisy antony hafa ankoatra ny fanakanana anzima mahatonga ny fihenan’ny GMP siklika dia avy amin’ny sela hozatra malama amin’ny arteriàn’ny havokavoky ny bitro nampitomboina tao amin’ny laboratoara. Nandalo tanteraka ny dingan’ny NOS anatiny ny fomba nanaovana ilay fanandramana, tamin’ny fampidirana mivantana ireo mpanome oksida nitrika, ary avy eo nijery raha mbola nampihena ny valin’ny GMP siklika ny manga metilena tao amin’ny fikarohana momba ny superoksida ao amin’ny hozatra malama amin’ny lalan-dra.

Mpanome telo no notsapaina tamin’ny 1 hatramin’ny 100 micromolar: S nitroso L sisteina, nitroprosida sôdiôma, ary akora mitovitovy rafitra marin-toerana nesorina vondrona amina, antsoina hoe MPANO. Samy nampiakatra ny GMP siklika ho tokony ho 1.5 heny hatramin’ny 12 heny izy rehetra. Ny manga metilena tamin’ny 10 micromolar dia nanakana ny roa voalohany tamin’ny 51 hatramin’ny 100 isan-jato, ary tsy nanova ny valin’ny MPANO. Raha nanakana fotsiny ny toerana katalitikan’ny siklazy ny manga metilena, dia ho sarotra ny hanazava izany fahasamihafan’ny fiantraikany arakaraka ny mpanome izany, satria samy miafara amin’ilay anzima iray ihany any amin’ny dingana manaraka izy telo.

Fitsapana fanaraha-maso telo avy eo no namaritana fa ny superoksida no fototry ny mekanisma. Voalohany, ny famokarana superoksida ivelan’ny sela tamin’ny ksantina miaraka amin’ny oksidazy ksantina dia namerina ilay lamina mitovy: voasakana ny CYSNO sy ny nitroprosida, fa tsy voakasika ny MPANO. Faharoa, ny manga metilena dia nahatonga ny sela hozatra malama hamokatra superoksida arakaraka ny fatra sy ny fotoana, izay norefesina tamin’ny reduksionan’ny sitôkrôma c. Fahatelo, ny dismotazy superoksida dia nisoroka tanteraka ilay fanakanana, fa ny katalazy kosa tsy nanao izany. Izany dia manondro ny superoksida, fa tsy ny peroksida hidrôzenina, ho akora simika tompon’andraikitra mivantana tao amin’io santionany voaomana io.

Tsara hazavaina ny dikan’ilay fanandramana nampitomboana sela samy hafa niaraka, satria mampiseho ny toerana nitrangan’ny fiantraikany izy io. Nampitomboina vetivety niaraka tamin’ny sela hozatra malama ireo sela endotelialy teo amin’ny fitaratra manify fandrakofana, ka nampiakatra ny GMP siklika tao amin’ny hozatra malama ho avo telo hatramin’ny valo heny ilay singa endotelialy navoaka tamin’ny toe-javatra fototra. Ny fampiharana manga metilena mialoha tamin’ny iray amin’ireo faritra roa dia nampihena io famantarana io, ary ny dismotazy superoksida dia namerina tamin’ny ampahany ny famantarana nihena vokatry ny fampiharana mialoha tamin’ny sela endotelialy. Izany hoe, tsy voatery hiasa ao anatin’ny sela hozatra malama mpamantatra ny famantarana akory ny manga metilena. Afaka mampihena ilay famantarana izy amin’ny fanesorana ny mpitondra hafatra eny an-dalana. Raisin’ny torolalana momba ny famakiana fikarohana ny manga metilena ho fitsipika ankapobeny izany: farito aloha ny faritra nanaovana ny fidirana an-tsehatra vao manondro kendrena molekiolary.

Tsy mety ny miantso izany hoe fanakanana NOS. Tsy nilaina ny dingana involving sintazy mba hiasan’ireo mpanome, nefa mbola nihena ihany ilay famantarana.

Rohy 4: mihena ny valin’ilay mpamantatra mihitsy

Misy ny fiantraikany mivantana amin’ny siklazy goanilata mety levona, saingy zava-dehibe ny fifantohana. Tamin’ilay fampitahana anzima voadio voalaza etsy ambony, ny siklazy nohetsehin’ny oksida nitrika dia nila manga metilena tokony ho 60 micromolar vao voasakana antsasany, raha manodidina ny 5 hatramin’ny 9 micromolar kosa ny fanakanana antsasany ny NOS. Na ny 1 millimolar aza dia tsy nahavita afa-tsy fanakanana ampahany tamin’ny fara-tampony. Elanelana tokony ho enina hatramin’ny iraika ambin’ny folo heny izany. Noho izany, tsy azo lazaina hoe fanakanana mifantina ny siklazy ny fanandramana amin’ny sela mampihena ny GMP siklika amin’ny fifantohana micromolar ambany, raha ny sandan’ny GMP siklika fotsiny no ianteherana.

Nisy fikarohana redox tatỳ aoriana nanampy fitandremana faharoa: nampitsahatra ny fiasan’ny siklazy nohetsehin’ny oksida nitrika ny manga metilena tamin’ny mekanisma hafa noho ny oksidasiona tsotra ataon’ny rivotra amin’ny vy ao amin’ny hema. Mety hihena àry ny fiasan’ilay mpamantatra, saingy mbola tsy voafaritra tanteraka ny simia ao ambadik’izany. Ny elanelan’ny fifantohana koa dia midika fa tokony hohamarinina aloha raha tsy ny superoksida sy ny NOS no mahatonga ilay vokatra rehefa ampiasaina amin’ny fifantohana micromolar ambany. Eto koa no tokony hiditra ny fanaraha-maso ny fosfodiesterazy. Raha tsy norefesina na nosakanana ny fahapotehana, ny fihenan’ny fivangongoan’ny GMP siklika dia mety hifanaraka amin’ny famokarana mihena, fahapotehana haingana kokoa, na izy roa miaraka.

Nahoana izany no tsy azo fintinina ho filazana tokana momba ny tosidra

Tao amin’ny rafitra samy hafa no namaritana ny rohy tsirairay. Tsy mitovy amin’ny fiasan’ny anzima ao amin’ny hipotalamosy ny fandikana fototarazo ao amin’ny makrofazy. Tsy mitovy amin’ny fihenjanan’ny lalan-dra fehezin’ny endotelia amin’ny toe-javatra tsy misy fanentanana ny asa ao amin’ny hipotalamosy aorian’ny lipopolisakarida. Tsy mitovy amin’ny fihitaran’ny lalan-dra ateraky ny agonista ny singa endotelialy navoaka tamin’ny toe-javatra fototra tao amin’ny sela nampitomboina niaraka. Tsy mitovy amin’ny fikorianan’ny ra ao amin’ny olombelona ny sela arteriàn’ny havokavoka nampitomboina tamin’ny manga metilena 10 micromolar. Ny fampiraisana azy rehetra ho filazana toy ny hoe mampiakatra tosidra ny manga metilena amin’ny fanakanana oksida nitrika dia manary indrindra ireo fanavahana nataon’ny fitsapana fanaraha-maso mba hotazonina.

Fanamarinana telo no mitazona ny fanazavana ho marina. Voalohany, farito ny izoforma: eNOS ho an’ny fihenjanan’ny lalan-dra amin’ny toe-javatra tsy misy fanentanana, iNOS ho an’ny fikorianana ateraky ny fanentanana mifandray amin’ny fivontosana, ary nNOS ho an’ny sela nerônaly sy ny toe-javatra sasany amin’ny anzima voadio. Faharoa, farito ny fomba nahatongavan’ny famantarana oksida nitrika: famokarana anatiny, famoahana avy amin’ny endotelia amin’ny toe-javatra fototra, na mpanome voafaritra toy ny CYSNO, nitroprosida, na MPANO, satria tsy voakasiky ny manga metilena ilay mpanome marin-toerana, fa ireo mora miova kosa voakasika. Fahatelo, farito ny fifantohana sy izay namerina ny famantarana: ny famerenana amin’ny alalan’ny dismotazy superoksida dia manondro fa tafiditra ny superoksida; ny tsy fahombiazan’ny katalazy dia manohitra ny fiheverana fa ny peroksida hidrôzenina no antony ao amin’io santionany voaomana io; ny fahafahan’ny oksidazy ksantina mamerina ilay vokatra dia mampiseho fa ampy io mekanisma io; ary ny fitsapana amin’ny anzima voadio dia manavaka ny fiantraikany mivantana amin’ny katalizy sy ny fahaverezana mandritra ny fifindrana.

Izao ny famintinana fohy. Tsara kokoa ny mandray ny manga metilena ho akora manova toerana maro amin’ny fampitana famantarana avy amin’ny oksida nitrika mankany amin’ny GMP siklika, fa tsy ho mpanakana mifantina ny siklazy. Miankina amin’ny santionany voaomana sy ny fifantohana, izy io dia afaka mampihena ny fifatoran’ny singa mpandrindra ny fandikana fototarazo iNOS, manakana mivantana ny anzima NOS, mampihena ny oksida nitrika azo ampiasaina amin’ny alalan’ny famokarana superoksida, ary mampihena ny fiasan’ny siklazy nohetsehin’ny oksida nitrika. Ny anjara asan’ny fampitana famantarana amin’ny GMP siklika amin’ny fikarohana ny lalan-dra sy ny fampitahana ireo mpanome oksida nitrika ampiasaina amin’ny fitsapana sela dia samy manazava amin’ny antsipiriany kokoa ny iray amin’ireo sampana ireo. Ny fomba ampiasaina hanavahana ny fiantraikan’ny redox sy ny fiantraikany amin’ny anzima kosa dia manazava ny antony isehoan’ny dismotazy superoksida miaraka amin’ny katalazy sy ny fitsapana fanaraha-maso amin’ny mpanome marin-toerana matetika ao amin’ity sehatry ny fikarohana ity.

Ny sanda ambany amin’ny GMP siklika aorian’ny manga metilena dia manondro rojo tapaka. Ny fitsapana fanaraha-maso ihany no milaza hoe iza amin’ireo rohy no tapaka.