Autor: Dr. Sharnika Abeyakirthi, dermatolog, Columbo, Sri Lanka, 2009. Revizuit în octombrie 2020.

Oxidul nitric

Ce este oxidul nitric?

Oxidul nitric este o moleculă gazoasă mică, cunoscută și sub numele de monoxid de azot, cu formula chimică NO.

Molecula de oxid nitric este sintetizată din azot molecular și oxigen la temperaturi foarte ridicate de> 10000C. Acest lucru se întâmplă în mod natural în mediu în timpul trăsnetului.

În laborator oxidul de azot poate fi produs prin reducerea acidului azotic sau a acidului azotat. Oxidul nitric are un punct de topire de -163,6 ° C (109,6 K) și un punct de fierbere de -151,7 ° C (121,4 K).

Oxidul nitric este numit radical liber, deoarece conține singuri electroni nepereche în molecula sa. Prin urmare, este reactiv și are un timp de înjumătățire de doar câteva secunde.

Este considerat ca un poluant atmosferic responsabil pentru epuizarea stratului de ozon. Oxidul nitric reacționează cu oxigenul (O2) și ozonul (O3) pentru a forma dioxid de azot (NO2), un fum maro și un poluant pentru mediu. Oxidul nitric generat de motoare, industrii și centrale electrice este cauza ploilor acide și a smogului.

Totuși, acest poluant toxic de mediu s-a dovedit a fi o moleculă de semnalizare foarte importantă în organismele vii, inclusiv în corpul uman.

Care este rolul oxidului nitric în organism?

Unele dintre funcțiile cunoscute ale oxidului de azot sunt enumerate în tabelul de mai jos.

Care este rolul oxidului nitric în piele?

Oxidul nitric controlează microcirculația cutanată. Oxid de azot:

  • Modulează răspunsul vasodilatator al pielii la încălzirea locală și la ultraviolete-B (UVB)
  • Mediază edemul și inflamația cutanată
  • Este implicat în pigmentarea pielii prin melanogeneza indusă de ultraviolete
  • Poate contribui la afectarea funcției de barieră
  • Promovează vindecarea rănilor prin proliferare celulară și angiogeneză .

Oxidul nitric a prezentat proprietăți antimicrobiene împotriva microorganismelor .

  • Bacterii - Staphylococcus aureus
  • Dermatofite - Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes
  • Drojdii - Candida albicans

Oxidul nitric joacă, de asemenea, un rol important în bolile pielii mediate de celulele T și are atât proprietăți pro, cât și anti-apoptotice, în funcție de concentrația sa, tipul de celulă și disponibilitatea altor substraturi. .

Cum se produce oxidul nitric în corpul uman?

Oamenii produc oxid nitric prin mai multe mecanisme.

  • Din aminoacidul L-arginină de către enzima oxid nitric sintază (NOS)
  • Din nitrați anorganici din legume cu frunze verzi, fructe, cereale și carne vindecată

Oxidul nitric sintază are 3 izoforme:

  • NOS neuronal - nNOS sau NOS I
  • NOS inductibil - iNOS sau NOS II
  • Endotelial NOS - eNOS sau NOS III

NOS neuronal și NOS endotelial sunt enzime constitutive. Nivelurile lor sunt relativ constante în corpul uman. Se găsesc în celulele endoteliale, neuroni, mușchii scheletici, celulele epiteliale și multe alte țesuturi.

NOS II este inductibil și stimulat de citokine specifice. Majoritatea celulelor din corpul uman sintetizează iNOS ca răspuns la afecțiuni inflamatorii.

Cum produce pielea oxid nitric?

Deoarece toate cele 3 izoforme ale NOS sunt prezente fie în celulele epidermice, celulele dermice sau ambele, pielea poate produce oxid nitric printr-un mecanism dependent de enzimă.

Pielea umană poate elibera oxid nitric într-o manieră independentă de enzime prin fotoliza UVA a depozitelor de oxid nitric.

Oxidul nitric este, de asemenea, produs prin reducerea azotatului de transpirație de către bacteriile comensale ale pielii, în special stafilococii.

Cum este stocat oxidul nitric în corpul uman?

Oxidul nitric nu există de obicei în forma sa liberă în organism datorită naturii sale instabile, dar reacționează cu alte molecule pentru a forma produse mai stabile.

  • În sânge, oxidul azotic are un timp de înjumătățire foarte scurt și se oxidează rapid în nitriți. Apoi este oxidat în continuare cu oxihemoglobină pentru a produce azotat. Oxidul nitric reacționează, de asemenea, direct cu oxihemoglobina pentru a produce metemoglobină și nitrat.
  • Reacțiile cu reziduurile de cisteină din proteine ​​duc la formarea de produse nitrozilate. Datorită afinității sale ridicate pentru grupările sulfhidril (tioli), S-nitrozotiolii (RSNO) sunt cel mai frecvent produs nitrosilat în plasmă .

Nitratul este principala formă de stocare a oxidului nitric. Este foarte stabil în comparație cu alte forme de stocare, cum ar fi nitriții și RSNO, care sunt purtători importanți și molecule donatoare de oxid nitric.

Cum puteți testa oxidul de azot?

Nu există teste pentru oxidul de azot în sine, deoarece este prea instabil. În schimb, nitrații, nitriții și compușii nitrozilați pot fi măsurați folosind următoarele teste.

  • Analiza Griess
  • Testul lui Saville
  • Spectroscopie prin rezonanță paramagnetică electronică (EPR)
  • Metoda chemiluminescenței

Deficitul de oxid nitric

Se suspectează că deficitul de oxid nitric are un rol în mai multe tulburări.

  • Hipertensiune arterială esențială (hipertensiune arterială)
  • Anomalii congenitale, inclusiv achalasia cardia, stenoza hipertrofică pilorică și boala Hirschsprung
  • Boli renale cronice

În piele, oxidul nitric insuficient poate duce la psoriazis prin promovarea proliferării celulare și reducerea diferențierii celulelor pielii.

  • Se crede că nivelurile reduse de eNOS în celulele endoteliale care acoperă vasele de sânge din piele contribuie la scleroza sistemică și morfoea (sclerodermia localizată).

Exces de oxid nitric

Consumul de alimente bogate în nitrați și nitriți crește nivelul de oxid nitric și forma de depozitare a acestuia. Așa cum deficitul de oxid nitric poate duce la boli, prea mult poate provoca și boli.

Oxidul nitric este eliberat din vasculatura cerebrală, țesutul cerebral și terminațiile nervoase.

  • Poate provoca cefalee la migrenă.
  • Poate deteriora celulele creierului ducând la boli neurodegenerative precum boala Parkinson, boala Alzheimer, boala Huntington și scleroza laterală amiotrofică.

Oxidul nitric produs de celulele β din pancreas poate afecta celulele (apoptoza) cauzând diabetul de tip 1.

În piele, iradierea ultravioletă poate duce la producerea excesivă de oxid nitric prin mecanisme dependente de enzime și independente. Oxidul nitric are un rol în promovarea și creșterea melanomului prin mecanisme multiple.

Potențialul de tratament al oxidului de azot

Datorită proprietăților sale antimicrobiene, o formulare de gel care eliberează oxid nitric, berdazimer sodic (SB206, SB207, Novan), este în curs de evaluare pentru a trata infecțiile fungice dermatofite, cum ar fi tinea pedis și infecțiile virale ale pielii, inclusiv verucile genitale și molluscum contagiosum.