Portál:Otázky z biochemie (1. LF UK, VL)/140. Otázka

140. Otázka
Signalizace využívající NO, medicínský význam.
Otázky z biochemie (1. LF UK, VL)
⏪️   ⏩️


Signalizace NO

[ upravit vložený článek ]


NO (oxid dusnatý) je plyn působící jako lokální mediátor v mnoha tkáních. Působí pouze lokálně, protože existuje jen velmi krátkou dobu (poločas 5-10 s[1]). Reaguje s kyslíkem a s vodou, a mění se na dusičnany a dusitany. NO má vazodilatační účinek na hladkou svalovinu cév. Makrofágy a neutrofilní granulocyty produkují NO v průběhu zánětlivých reakcí a slouží jim jako cytotoxický nástroj. Neurony využívají NO jako neurotransmiter.

Syntéza NO

Syntéza NO

Je produkován skupinou enzymů nazývaných NO-synthasy (NOS). Molekuly NOS obsahují řadu kofaktorů a prostetických skupin – FMN, FAD, nehemové železo, tetrahydrobiopterin a hem[2]. Pochází z aminokyseliny argininu.

NO-synthasy

Existuje několik izoforem NOS.

  1. Konstitutivní NOS – Ca2+ dependentní (aktivovány Ca2+):
    1. Neuronální NO-synthasa (nNOS),
    2. Endotelová NO-synthasa (eNOS).
  2. Indukovatelná (též inducibilní) NOS (iNOS) – Ca2+ independentní, indukovaná vnějšími signály, exprimovaná buňkami imunitního systému a endoteliemi.

Obecný mechanismus působení NO

NO nepůsobí na buňku, která jej produkuje, ale na buňky okolní.

  • 1. buňka syntetizuje NO, který následně difunduje cytoplazmatickou membránu do druhé buňky.
  • 2. buňka přijímá NO, který se v ní váže na solubilní guanylátcyklázu, což způsobí zvýšení koncentrace cGMP. Zvýšená koncetrace cGMP spustí kaskádu dějů, která vyústí v dilataci dané buňky. Výsledným účinkem je pak vazodilatace v cévním řečišti.
Schéma signalizace NO

Úloha NO při relaxaci hladkého svalu v cévní stěně

Endotelové buňky neustále produkují malé množství oxidu dusnatého, který udržuje průtok krve cévami. Pokud však má dojít k vazodilataci, tak endotelové buňky uvolňují NO jako odpověď na nervovou stimulaci. NO volně prostupuje membránou (difunduje) z endotelové buňky, ve které je syntetizován, do buňky hladké svaloviny. Uvnitř hladké svalové buňky se NO váže na enzym solubilní guanylátcyklázu nacházející se v cytosolu. Následně dochází k tvorbě cGMP z GTP. cGMP je druhý posel, který aktivuje proteinkinázu G a prostřednictvím fosforylace různých proteinů dojde ke snížení intracelulární koncentrace Ca2+ a k relaxaci hladké svalové buňky.

Úloha NO při erekci

NO je uvolňován nervovými zakončeními v penisu a způsobuje roztažení krevních cév, které je zodpovědné za erekci. Při poklesu sexuálního vzrušení dochází k rychlému odbourání cGMP na GMP působením cGMP-specifické fosfodiesterázy. Viagra a příbuzné léky zpomalují rozpad cGMP a udržují tak erekci.[1]

Reference

  1. ↑ a b KOOLMAN, Jan a Klaus-Heinrich RÖHM. Barevný atlas biochemie. 1. vydání. Praha : Grada, 2012. 512 s. ISBN 978-80-247-2977-0.
  2. ↑ MATOUŠ, Bohuslav, et al. Základy lékařské chemie a biochemie. 1. vydání. Praha : Galén, 2010. 540 s. ISBN 978-80-7262-702-8.