stringtranslate.com

S-Nitrosoglutatión

El S -nitrosoglutatión ( GSNO ) es un S -nitrosotiol (SNO) endógeno que desempeña un papel fundamental en la señalización del óxido nítrico (NO) y es una fuente de NO biodisponible. El NO coexiste en las células con los SNO que sirven como portadores y donantes de NO endógeno. Los SNO liberan NO espontáneamente a diferentes velocidades y pueden ser potentes terminadores de las reacciones de propagación de la cadena de radicales libres , al reaccionar directamente con los radicales ROO•, produciendo derivados de nitro como productos finales. [1] El NO se genera intracelularmente por la familia de enzimas de la óxido nítrico sintasa (NOS): nNOS, eNOS e iNOS, mientras que la fuente in vivo de muchos de los SNO es desconocida. Sin embargo, en los tampones oxigenados, la formación de SNO se debe a la oxidación del NO a trióxido de dinitrógeno (N 2 O 3 ). [2] Algunas evidencias sugieren que tanto el NO exógeno como el NO derivado endógenamente de las sintasas de óxido nítrico pueden reaccionar con el glutatión para formar GSNO.

GSNOR

La enzima GSNO reductasa (GSNOR) reduce el S -nitrosoglutatión (GSNO) a un intermediario inestable, S -hidroxilaminoglutatión, que luego se reorganiza para formar glutatión sulfonamida, o en presencia de GSH, forma glutatión oxidado (GSSG) e hidroxilamina. [3] [4] [5] A través de este proceso catabólico, GSNOR regula las concentraciones celulares de GSNO y juega un papel central en la regulación de los niveles de S -nitrosotioles endógenos y el control de la señalización basada en la S -nitrosilación de proteínas.

La síntesis química del GSNO

La generación de GSNO puede servir como un grupo de NO estable y móvil que puede transducir eficazmente la señalización de NO. [6] [7] A diferencia de otros mensajeros de bajo peso molecular que se unen a los receptores celulares diana y los activan, la señalización de NO está mediada por un complejo de coordinación entre NO y metales de transición o proteínas celulares diana, a menudo a través de la S - nitrosilación de residuos de cisteína . [8] [9] [10] Los estudios sugieren que el metabolismo de NO tiene un papel importante en las enfermedades cardiovasculares y respiratorias humanas, así como en la tolerancia inmunológica durante el trasplante de órganos. [11] [12] [13] [14]

GSNO en salud y enfermedad

Las concentraciones de GSNO y NO regulan la función respiratoria modulando el tono de las vías respiratorias y las respuestas proinflamatorias y antiinflamatorias en el tracto respiratorio. [14] [15] Debido a que el NO es un gas lábil y los niveles endógenos son difíciles de manipular, se ha propuesto que el GSNO exógeno podría usarse para regular los niveles circulantes de NO y especies derivadas de NO, y el GSNO podría tener valor en pacientes con enfermedades pulmonares como la fibrosis quística . En consonancia con este objetivo terapéutico, un estudio reciente mostró que el tratamiento agudo con GSNO aerosolizado fue bien tolerado por los pacientes con fibrosis quística. [14]

Los SNO en las mitocondrias hepáticas parecen influir en el funcionamiento adecuado del hígado. Las proteínas SNO mitocondriales inhiben el complejo I de la cadena de transporte de electrones; modulan la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) mitocondriales; influyen en la apertura dependiente del calcio del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial; promueven la importación selectiva de proteínas mitocondriales; y estimulan la fisión mitocondrial. El equilibrio redox alterado desempeña un papel crucial en la patogénesis de enfermedades hepáticas, incluidas la esteatosis, la esteatohepatitis y la fibrosis. La facilidad de reversibilidad y la interacción de las reacciones enzimáticas S -nitrosantes y desnitrosantes respaldan la hipótesis de que los SNO regulan la mitocondria a través de mecanismos redox. [16]

En un estudio que evaluó los efectos del ácido ursodesoxicólico (UDCA) en el flujo biliar y la cirrosis, se encontró NO en la bilis como SNO, principalmente GSNO. La secreción biliar de NO estimulada por UDCA fue abolida por la inhibición de iNOS con L-NAME en hígados perfundidos aislados y también en hígados de ratas desprovistos de GSH con butionina sulfoximina. Además, la secreción biliar de especies de NO disminuyó significativamente en ratas mutantes de transporte infundidas con UDCA [casete de unión a ATP C2/proteína asociada a resistencia a múltiples fármacos 2–deficiente], y este hallazgo fue consistente con la participación del transportador de glutatión ABCC2/Mrp2 en el transporte canalicular de GSNO. Fue particularmente notable que en colangiocitos de rata normales cultivados, GSNO activó la proteína quinasa B, protegió contra la apoptosis y mejoró la liberación de ATP inducida por UDCA al medio. [17] Finalmente, demostraron que la infusión retrógrada de GSNO en el conducto biliar común aumentaba el flujo biliar y la secreción de bicarbonato biliar. El estudio concluyó que la secreción biliar de GSNO inducida por UDCA contribuía a estimular la secreción ductal de bilis.

Neuromodulador

Se ha descubierto que el GSNO, junto con el glutatión y el glutatión oxidado (GSSG), se unen al sitio de reconocimiento de glutamato de los receptores NMDA y AMPA (a través de sus fracciones γ-glutamil) y pueden ser neuromoduladores endógenos . [18] [19] En concentraciones milimolares , también pueden modular el estado redox del complejo del receptor NMDA. [19]

Referencias

  1. ^ de Oliveira CP, de Lima VM, Simplicio FI, Soriano FG, de Mello ES, de Souza HP, Alves VA, Laurindo FR, Carrilho FJ, de Oliveira MG (abril de 2008). "Prevención y reversión de la esteatohepatitis no alcohólica en ratones OB / OB mediante tratamiento con S-nitroso-N-acetilcisteína". J Am Coll Nutr . 27 (2): 299–305. doi :10.1080/07315724.2008.10719703. PMID  18689562. S2CID  29904719.
  2. ^ Giustarini D, Milzani A, Dalle-Donne I, Rossi R (mayo de 2007). "Detección de S-nitrosotioles en fluidos biológicos: una comparación entre las metodologías más ampliamente aplicadas". J. Chromatogr. B . 851 (1–2): 124–39. doi :10.1016/j.jchromb.2006.09.031. PMID  17035104.
  3. ^ Hedberg JJ, Griffiths WJ, Nilsson SJ, Höög JO (marzo de 2003). "La reducción de S-nitrosoglutatión por la alcohol deshidrogenasa 3 humana es una reacción irreversible analizada mediante espectrometría de masas por electrospray". Eur. J. Biochem . 270 (6): 1249–56. doi :10.1046/j.1432-1033.2003.03486.x. PMID  12631283.
  4. ^ Jensen DE, Belka GK, Du Bois GC (abril de 1998). "El S-nitrosoglutatión es un sustrato para la isoenzima de clase III de la alcohol deshidrogenasa de rata". Biochem. J. 331 ( 2): 659–68. doi :10.1042/bj3310659. PMC 1219401. PMID  9531510 . 
  5. ^ Staab CA, Alander J, Morgenstern R, Grafström RC, Höög JO (marzo de 2009). "La cara de Jano de la alcohol deshidrogenasa 3". Química. Biol. Interactuar . 178 (1–3): 29–35. doi :10.1016/j.cbi.2008.10.050. PMID  19038239.
  6. ^ Dijkers PF, O'Farrell PH (septiembre de 2009). "Disección de una cascada de señalización mediada por óxido nítrico e inducida por hipoxia". Mol. Biol. Cell . 20 (18): 4083–90. doi :10.1091/mbc.E09-05-0362. PMC 2743626. PMID  19625446 . 
  7. ^ Lima B, Forrester MT, Hess DT, Stamler JS (marzo de 2010). "S-nitrosilación en la señalización cardiovascular". Circ. Res . 106 (4): 633–46. doi :10.1161/CIRCRESAHA.109.207381. PMC 2891248. PMID  20203313 . 
  8. ^ Derakhshan B, Hao G, Gross SS (julio de 2007). "Equilibrio entre reactividad y selectividad: la evolución de la S-nitrosilación de proteínas como efector de la señalización celular por óxido nítrico". Cardiovasc. Res . 75 (2): 210–9. doi :10.1016/j.cardiores.2007.04.023. PMC 1994943. PMID  17524376 . 
  9. ^ Hess DT, Matsumoto A, Kim SO, Marshall HE, Stamler JS (febrero de 2005). "S-nitrosilación de proteínas: alcance y parámetros". Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 6 (2): 150–66. doi :10.1038/nrm1569. PMID  15688001. S2CID  11676184.
  10. ^ Kone BC (agosto de 2006). "S-Nitrosación: objetivos, controles y resultados". Current Genomics . 7 (5): 301–10. doi :10.2174/138920206778604340.
  11. ^ Casey DP, Beck DT, Braith RW (diciembre de 2007). "Los niveles plasmáticos sistémicos de nitrito/nitrato (NOx) reflejan respuestas de dilatación mediadas por el flujo braquial en hombres y mujeres jóvenes". Clin. Exp. Pharmacol. Physiol . 34 (12): 1291–3. doi :10.1111/j.1440-1681.2007.04715.x. PMID  17973870. S2CID  32999331.
  12. ^ Ganz P, Vita JA (octubre de 2003). "Prueba de la función vasomotora endotelial: óxido nítrico, una molécula multipotente". Circulation . 108 (17): 2049–53. doi :10.1161/01.CIR.0000089507.19675.F9. PMID  14581383.
  13. ^ Que LG, Liu L, Yan Y, Whitehead GS, Gavett SH, Schwartz DA, Stamler JS (junio de 2005). "Protección contra el asma experimental mediante un broncodilatador endógeno". Science . 308 (5728): 1618–21. Bibcode :2005Sci...308.1618Q. doi :10.1126/science.1108228. PMC 2128762 . PMID  15919956. .
  14. ^ abc Snyder AH, McPherson ME, Hunt JF, Johnson M, Stamler JS, Gaston B (abril de 2002). "Efectos agudos del S-nitrosoglutatión aerosolizado en la fibrosis quística" (PDF) . Am. J. Respir. Crit. Care Med . 165 (7): 922–6. doi :10.1164/ajrccm.165.7.2105032. hdl : 1808/16125 . PMID  11934715.
  15. ^ Gaston B, Reilly J, Drazen JM, Fackler J, Ramdev P, Arnelle D, Mullins ME, Sugarbaker DJ, Chee C, Singel DJ (diciembre de 1993). "Óxidos de nitrógeno endógenos y broncodilatadores S-nitrosotioles en las vías respiratorias humanas". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 90 (23): 10957–61. Bibcode :1993PNAS...9010957G. doi : 10.1073/pnas.90.23.10957 . PMC 47900 . PMID  8248198. 
  16. ^ Piantadosi CA (marzo de 2011). "Regulación de los procesos mitocondriales mediante la S-nitrosilación de proteínas". Biochim Biophys Acta . 1820 (6): 712–21. doi :10.1016/j.bbagen.2011.03.008. PMC 3162082 . PMID  21397666. 
  17. ^ Rodríguez-Ortigosa CM, Banales JM, Olivas I, Uriarte I, Marín JJ, Corrales FJ, Medina JF, Prieto J (agosto de 2010). "La secreción biliar de S-nitrosoglutatión está implicada en la hipercoleresis inducida por ácido ursodesoxicólico en la rata normal". Hepatología . 52 (2): 667–77. doi :10.1002/hep.23709. PMID  20683964.
  18. ^ Steullet, P.; Neijt, HC; Cuénod, M.; Do, KQ (2006). "Deterioro de la plasticidad sináptica e hipofunción de los receptores NMDA inducidos por el déficit de glutatión: relevancia para la esquizofrenia". Neurociencia . 137 (3): 807–819. doi :10.1016/j.neuroscience.2005.10.014. ISSN  0306-4522. PMID  16330153. S2CID  1417873.
  19. ^ ab Varga, V.; Jenei, Zs.; Janáky, R.; Saransaari, P.; Oja, SS (1997). "El glutatión es un ligando endógeno de los receptores de N-metil-D-aspartato (NMDA) y 2-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropionato (AMPA) del cerebro de rata". Investigación neuroquímica . 22 (9): 1165–1171. doi :10.1023/A:1027377605054. ISSN  0364-3190. PMID  9251108. S2CID  24024090.

Para la síntesis de S-nitrosoglutatión, véase Hart, TW, 1985. Algunas observaciones sobre los derivados S-nitroso y S-fenilsulfonílicos de L-cisteína y glutatión. Tetrahedron Letters, 26(16), págs. 2013-2016.

Enlaces externos