CHỨC NĂNG CỦA NITRIC OXIDE (NO)
Tiến sĩ bác sĩ Nguyễn Duy Hải
Tổng hợp từ Uptodate.2022
1. Tổng hợp nitric oxide
Nitric Oxide (NO) được tổng hợp từ axit amin L-arginine bằng tổng hợp nitric oxide nội mô (NOS), dẫn đến sản xuất guanosine monophosphate nội bào (GMP).
NO được tổng hợp bằng enzym từ L-arginine bởi ba dạng đồng dạng của NOS: loại tế bào thần kinh (nNOS, NOS1), cytokine-cảm ứng hoặc NOS đại thực bào (iNOS, NOS2) và loại nội mô (eNOS, NOS3). Cả ba enzym là các protein giống cytochrom P450, tạo điều kiện bổ sung nitơ guanidine của axit amin arginine vào oxy phân tử, tạo ra NO và nước. Nhiều loại tế bào, đáng chú ý nhất là tế bào nội mô, biểu hiện một cách cấu thành eNOS, tạo ra mức NO tương đối thấp được kiểm soát chặt chẽ bởi các yếu tố điều tiết. Ngược lại, iNOS bình thường không được biểu hiện, nhưng khi được gây ra bởi các cytokine gây viêm, có thể tạo ra một lượng lớn NO vượt xa so với lượng NO do eNOS tạo ra.
2. Chức năng oxit nitric
NO là chất trung gian nội tiết, hoạt động như angiotensin II và hormone chống bài niệu. NO được sản xuất và giải phóng bởi các tế bào riêng lẻ, dễ dàng thâm nhập vào màng sinh học của các tế bào lân cận, điều chỉnh một số dòng tín hiệu ở tế bào và các mô. Vì nó có thời gian bán hủy cực kỳ ngắn nên nó phát huy tác dụng cục bộ và tạm thời.
Đích tác động chính ở mức tế bào của NO là guanylate cyclase hòa tan có chứa heme. Sự kích thích của hợp chất này giúp tăng cường tổng hợp GMP tuần hoàn (cGMP) từ guanosine triphosphate, làm tăng nồng độ cGMP trong tế bào. Tác dụng của NO có thể được tăng cường bằng cách ức chế sự phân hủy cGMP, một quá trình được xúc tác bởi men phosphodiesterase.
Các mục tiêu tác động khác ở tế bào của NO có thể:
+ NO tương tác với các nhóm thiol trên protein và các phân tử nhỏ, tạo thành S-nitrosothiols. Việc bổ sung và loại bỏ S-nitrosothiols là một quá trình được kiểm soát chặt chẽ.
+ NO có thể nhắm mục tiêu các nhóm Fe / S tại các trung tâm xúc tác của protein, bao gồm cả hemoglobin
+ Sự hình thành peroxynitrit từ NO và gốc superoxide, xảy ra khi một lượng lớn NO được tạo ra, điển hình là do iNOS, có liên quan đến độc tính tế bào thông qua khuynh hướng của peroxynitrit là gây ra những thay đổi sau dịch mã trong dư lượng tyrosine của protein.
3. Tác dụng sinh học
Tác dụng sinh học của NO phụ thuộc vào nồng độ NO được tạo ra cũng như các đặc điểm cụ thể đối với tổ chức, đặc biệt là sự hiện diện và sản xuất thiols và superoxide:
– Giãn mạch: NO phát huy tác dụng giãn mạch thông qua kích thích guanylate cyclase hòa tan.
– Tạo mạch: NO và các yếu tố liên quan đến NO có thể đóng một vai trò trong sự phát triển của các tế bào thành mạch và mạch máu. NO là một chất ức chế sinh học đối với sự phát triển của cơ trơn. Ảnh hưởng của NO đối với sự phát triển cơ trơn thành mạch qua trung gian của cGMP. Ngoài việc ức chế sự phát triển của cơ trơn, NO cũng có thể thúc đẩy quá trình apoptosis.
– Tăng sinh tế bào nội mô: Trong khi NO và các chất kích hoạt GMP vòng khác ức chế sự phát triển của cơ trơn mạch máu, chúng không làm thay đổi tốc độ phát triển của tế bào nội mô. NO có xu hướng giảm thiểu sự kết dính tiểu cầu và tăng sinh cơ trơn mạch máu trong khu vực, nhưng sẽ không cản trở sự tăng sinh tế bào nội mô.
4. Tân sinh mạch máu bao gồm một số bước riêng biệt
+ Tăng tính thấm thành mạch và làm tan liên kết giữa nội mô và màng đáy
+ Di chuyển và gắn lại các tế bào nội mô
+ Sự tăng sinh và di cư của các tế bào nội mô và hình thành ống, là cấu trúc mạch máu thô sơ.
Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa việc giải phóng NO và điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển của mạch máu. Chất P và các yếu tố tăng trưởng như yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) và yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi (FGF), tất cả đều kích thích giải phóng NO, tạo thành mạch mới; tăng tính thấm, di chuyển và tăng sinh các tế bào nội mô./.
