RNS sono prodotti in animali a partire con la reazione di ossido nitrico (•NO) con superossido (O2•−) a forma di perossinitrito (ONOO−):
- •NO (ossido nitrico) + O2•− (superossido) → ONOO− (perossinitrito)
l’anione Superossido (O2−) è una specie reattive dell’ossigeno che reagisce rapidamente con l’ossido nitrico (NO) nel sistema vascolare. La reazione produce perossinitrite e esaurisce la bioattività di NO. Questo è importante perché NO è un mediatore chiave in molte importanti funzioni vascolari, tra cui la regolazione del tono muscolare liscio e della pressione sanguigna, l’attivazione piastrinica e la segnalazione delle cellule vascolari.
Il perossinitrite stesso è una specie altamente reattiva che può reagire direttamente con vari bersagli biologici e componenti della cellula tra cui lipidi, tioli, residui di aminoacidi, basi del DNA e antiossidanti a basso peso molecolare. Tuttavia, queste reazioni avvengono a un ritmo relativamente lento. Questa velocità di reazione lenta consente di reagire in modo più selettivo in tutta la cellula. Il perossinitrite è in grado di attraversare le membrane cellulari in una certa misura attraverso i canali anionici. Inoltre il perossinitrito può reagire con altre molecole per formare ulteriori tipi di RNS, tra cui il biossido di azoto (•NO2) e il triossido di dinitrogeno (N2O3), nonché altri tipi di radicali liberi chimicamente reattivi. Le reazioni importanti che coinvolgono RNS includono:
- ONOO− + H+ → ONOOH (peroxynitrous acid) → •NO2 (nitrogen dioxide) + •OH (hydroxyl radical)
- ONOO− + CO2 (carbon dioxide) → ONOOCO2− (nitrosoperoxycarbonate)
- ONOOCO2− → •NO2 (nitrogen dioxide) + O=C(O•)O− (carbonate radical)
- •NO + •NO2 ⇌ N2O3 (dinitrogen trioxide)
Biological targetsEdit
Peroxynitrite can react directly with proteins that contain transition metal centers. Pertanto, può modificare proteine come l’emoglobina, la mioglobina e il citocromo c ossidando l’eme ferroso nelle sue corrispondenti forme ferriche. Il perossinitrito può anche essere in grado di modificare la struttura proteica attraverso la reazione con vari amminoacidi nella catena peptidica. La reazione più comune con gli amminoacidi è l’ossidazione della cisteina. Un’altra reazione è la nitrazione della tirosina; tuttavia il perossinitrito non reagisce direttamente con la tirosina. La tirosina reagisce con altri RNS prodotti dal perossinitrite. Tutte queste reazioni influenzano la struttura e la funzione delle proteine e quindi hanno il potenziale di causare cambiamenti nell’attività catalitica degli enzimi, nell’organizzazione citoscheletrica alterata e nella trasduzione del segnale cellulare compromessa.