Reaktive nitrogenarter

Reaktive nitrogenarter (Engl. Reactive nitrogen species , RNS) er navnet gitt til svært reaktive nitrogenforbindelser . De spiller en viktig rolle i en rekke fysiologiske , men også patofysiologiske prosesser. Analogt med reaktive oksygenarter som forårsaker oksidativt stress , reaktive nitrogenarter forårsaker nitrosativt stress . De reaktive nitrogenartene er ansvarlige for noen cellepatologiske fenomener som tidligere bare ble tilskrevet de reaktive oksygenartene. Nitric oxide og dens sekundærprodukt peroxynitrite er regnet blandt de reaktive nitrogen arter.

Fremvekst

Det relativt stabile radikale nitrogenmonoksydet (NO · ) dannes i cellene ved den katalytiske effekten av NO-syntaser (NOS). Mens du reagerer L arginin med molekylært oksygen for å danne nitrogenoksid og L- sitrullin . Det dannede nitrogenmonoksidet diffunderer til cellemembranen.

Det radikale hyperoksydanionet (O 2 · - ) dannes på cellemembranen ved hjelp av enzymet NADPH oksidase (NOX) . I en diffusjonsbegrenset reaksjon reagerer nitrogenmonoksidet med hyperoksydanionet for å danne det ikke-radikale, men svært reaktive peroksynitritt :

NO · + O 2 · - → ONOO -

På grunn av sitt høye redokspotensial er peroksynitritt mye mer aggressiv enn de to forløpermolekylene.

Peroksynitritt reagerer med det alltid tilstedeværende karbondioksidet og danner den kortvarige nitrosoperoksykarbonationen, som brytes ned i to meget reaktive radikaler som er ansvarlige for DNA-skaden av peroksynitritt:

ONOO - + CO 2 → ONOOCOO - → NO 2 * + CO 3 - ·

I tillegg til dyreceller produserer planteceller også nitrogenoksid og dermed potensielt reaktive nitrogenarter.

Effekter

De reaktive nitrogenartene er viktige for en rekke fysiologiske prosesser, inkludert vaskulær tone og immunrespons. Hovedmekanismen er induksjon av apoptose (programmert celledød). Peroksynitritt er i stand til å senke glutationnivået intracellulært og derved forårsake apoptose.

Nitrosativ stress indusert av reaktive nitrogenarter antas å være implisert i en rekke nevrologiske, inflammatoriske , metabolske og kardiovaskulære sykdommer .

bevis

En markør for nitrosativ stress er nitrotyrosin . Den dannes under reaksjonen av tyrosin med reaksjonsprodukter av nitrogenartene og kan påvises in vitro ved bruk av egnede metoder.

Videre lesning

weblenker

Individuelle bevis

  1. ↑ GL Squadrito og WA Pryor: Oksidativ kjemi av nitrogenoksid: rollene som superoksid, peroksynitritt og karbondioksid. I: Free Radical Biol Chem. 25, 1998, s. 392-403. PMID 9741578 .
  2. L R. Loch: Antimikrobielle midler som potensielle antitumormidler , avhandling, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i. Br., 2007, s.7.
  3. ^ N. Pauly et al.: Reaktive oksygen- og nitrogenarter og glutation: nøkkelaktører i legume-Rhizobium-symbiose. I: Journal of Experimental Botany. 57, 2006, s. 1769-1776. doi: 10.1093 / jxb / erj184 PMID 16698817
  4. ↑ G. Bauer: Reaktiv oksygen og nitrogen arter: Effektive, Selektiv, og Interaktiv signaler under Intercellulær Induksjon av apoptose. I: Anticancer Res 20, 2000, s. 4115-4140. PMID 11205238 .
  5. ↑ G. Bauer et al .: Reaktive oksygenarter og apoptose. I: Handbook of Exp. Pharmacology. RG Cameron og G. Feuer (redaktører), Springer Verlag, 142, 2000, s. 275-318.
  6. ↑ B. Zucker et al. Glutationuttømming i fibroblaster er grunnlaget for apoptose-induksjon av endogene reaktive oksygenarter. I: Cell Death Differ. 4, 1997, s. 388-395. PMID 16465257 .
  7. ^ R. Radi et al: Peroksynitritt-indusert membranlipidperoksidering: det cytotoksiske potensialet til superoksid og nitrogenoksid. I: Arch Biochem Biophys 288, 1991, s. 481-487. PMID 1654835 .
  8. ↑ RM Uppu et al .: Kardiovaskulære effekter av peroksynitritt. I: Clin Exp Pharmacol Physiol. 34, 2007, s. 933-937. PMID 17645643 .
  9. ↑ R. Radi et al: Unravelling peroxynitrite dannelse i biologiske systemer. I: Free Radic Biol Med 30, 2001, s. 463-488. PMID 11182518 .