Potwierdzono kontrowersyjną hipotezę dotyczącą azotynów

W artykule opublikowanym w Journal of Biological Chemistry[1], Daniel Kim-Shapiro, profesor fizyki w Wake Forest, wraz z inni naukowcami wykazali, że odtleniona hemoglobina jest odpowiedzialna za wyzwalanie przemiany azotynów do tlenku azotu w procesie, który warunkuje prawidłowy przepływ krwi i powstawanie skrzepów.

„Pokazaliśmy, że konwersja azotyn do tlenku azotu przez odtlenioną hemoglobinę w czerwonych krwinkach zmniejsza aktywację płytek,” powiedział Kim-Shapiro. „To działanie może zostać wykorzystane w terapii w celu zmniejszenia krzepliwości w stanach patologicznych, w tym anemii sierpowatej i udarze mózgu.”

blood-75301_640

Rys. 1 Erytrocyty

W 2003 roku Kim-Shapiro współpracował z Markiem Gladwinem, pracującym na Uniwersytecie w Pittsburghu. Badania wykazały, że azotyny (które są również stosowane do konserwowania wędlin), nie są biologicznie obojętne, jak wcześniej sądzono. Wyraźnie wykazano, że mogą być przekształcone do innej ważnej cząsteczki sygnałowej – tlenku azotu(II) (NO) i tym samym zwiększyć przepływ krwi.

Głównym celem najnowszych badań było określenie sposobu, w jaki czerwone krwinki wykonują te funkcje sygnalizacyjne prowadzące do zwiększonego przepływu krwi. Naukowcy wykorzystali kilka biofizycznych technik pomiaru wytwarzania NO z azotynów i czerwonych komórek krwi oraz zbadali mechanizm produkcji NO.

Nitrite-ion-resonance-hybrid

Nitrate_ion_resonance_structures

Rys. 2 Wszystkie azotyny posiadają w swojej cząsteczce jon NO2(rysunek na górze), a azotany jon NO3 (struktury rezonansowe jonu azotanowego przedstawiono na  dolnym rysunku)

„Proces ten ulegał intensyfikacji w warunkach niskiego stężenia tlenu – azotyny zwiększają przepływ krwi w organizmie, gdy jest to potrzebne. Wykazaliśmy, że część czerwonych krwinek bierze udział w tym procesie. Jest to zgodne z naszą pierwotną hipotezą,” powiedział. „Wskazuje to na mechanizm i sposób, w jaki azotyny rozszerzają naczynia krwionośne i zmniejszają krzepliwość.”

Jako dyrektor Translational Science Center Wake Forest University, Kim-Shapiro i inni przeprowadzili badania, które pokazują jak azotyny oraz ich prekursorzy – azotany (znajdujące się np. soku z buraków), mogą być wykorzystane w terapii leczniczej przy różnych uwarunkowaniach. W badaniach z 2010 roku wykazano związek między spożyciem bogatego w azotany soku z buraków, a zwiększonym przepływem krwi do mózgu.

Kolejne etapy badań sprawdzą, czy wszystkie czerwone krwinki posiadają taką funkcję aktywacji i czy zmniejsza się ona w warunkach patologicznych bądź po różnych zmianach w organizmie (np. transfuzje).

  1. C. Liu, N. Wajih, X. Liu, S. Basu, J. Janes, M. Marvel, C. Keggi, C. C. Helms, A. N. Lee, A. M. Belanger, D. I. Diz, P. Laurienti, D. L. Caudell, J. Wang, M. T. Gladwin, D. B. Kim-Shapiro. Mechanisms of Human Erythrocytic Bioactivation of Nitrite. Journal of Biological Chemistry, 2014; DOI: 10.1074/jbc.M114.609222
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141212085105.htm

Opracowała: Anna Marczewska

Korekta: Karol Madejczyk

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*