Las especies reactivas de nitrógeno ( RNS ) son una familia de moléculas antimicrobianas derivadas del óxido nítrico (•NO) y el superóxido (O 2 •− ) producidos mediante la actividad enzimática de la óxido nítrico sintasa 2 ( NOS2 ) inducible y la NADPH oxidasa, respectivamente. NOS2 se expresa principalmente en macrófagos después de la inducción por citocinas y productos microbianos, en particular interferón gamma (IFN-γ) y lipopolisacárido (LPS). [2]
Las especies reactivas de nitrógeno actúan junto con las especies reactivas de oxígeno (ROS) para dañar las células , provocando estrés nitrosativo . Por lo tanto, estas dos especies a menudo se denominan colectivamente ROS/RNS.
Las especies reactivas de nitrógeno también se producen continuamente en las plantas como subproductos del metabolismo aeróbico o en respuesta al estrés. [3]
Los RNS se producen en animales a partir de la reacción del óxido nítrico (•NO) con superóxido (O 2 •− ) para formar peroxinitrito (ONOO − ): [4] [5]
El anión superóxido (O 2 − ) es una especie reactiva de oxígeno que reacciona rápidamente con el óxido nítrico (NO) en la vasculatura. La reacción produce peroxinitrito y agota la bioactividad del NO. Esto es importante porque el NO es un mediador clave en muchas funciones vasculares importantes, incluida la regulación del tono del músculo liso y la presión arterial, la activación plaquetaria y la señalización de las células vasculares. [6]
El peroxinitrito en sí es una especie altamente reactiva que puede reaccionar directamente con diversos objetivos biológicos y componentes de la célula, incluidos lípidos, tioles, residuos de aminoácidos, bases de ADN y antioxidantes de bajo peso molecular. [7] Sin embargo, estas reacciones ocurren a un ritmo relativamente lento. Esta lenta velocidad de reacción le permite reaccionar de manera más selectiva en toda la célula. El peroxinitrito puede atravesar hasta cierto punto las membranas celulares a través de canales aniónicos. [8] Además, el peroxinitrito puede reaccionar con otras moléculas para formar tipos adicionales de RNS, incluido el dióxido de nitrógeno (•NO 2 ) y el trióxido de dinitrógeno (N 2 O 3 ), así como otros tipos de radicales libres químicamente reactivos . Las reacciones importantes que involucran a RNS incluyen:
El peroxinitrito puede reaccionar directamente con proteínas que contienen centros de metales de transición. Por lo tanto, puede modificar proteínas como la hemoglobina, la mioglobina y el citocromo c oxidando el hemo ferroso en sus correspondientes formas férricas. El peroxinitrito también puede cambiar la estructura de las proteínas mediante la reacción con varios aminoácidos en la cadena peptídica. La reacción más común con los aminoácidos es la oxidación de cisteína. Otra reacción es la nitración de tirosina; sin embargo, el peroxinitrito no reacciona directamente con la tirosina. La tirosina reacciona con otros RNS producidos por el peroxinitrito. Todas estas reacciones afectan la estructura y función de las proteínas y, por lo tanto, tienen el potencial de provocar cambios en la actividad catalítica de las enzimas, alteración de la organización del citoesqueleto y alteración de la transducción de señales celulares. [8]
![Reacciones que conducen a la generación de óxido nítrico y especies reactivas de nitrógeno. De Novo y Parola, 2008.[1]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/62/Reactions_leading_to_generation_of_Nitric_Oxide_and_Reactive_Nitrogen_Species.jpg/1280px-Reactions_leading_to_generation_of_Nitric_Oxide_and_Reactive_Nitrogen_Species.jpg)