العودة   منتدى لغة الروح > لغة الفيزياء > الفيزياء العامة


علم بيولوجيا الأوعية: أحادي أكسيد النيتروجين وإشارات المرور

كل ما يخص الفيزياء العامة


إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
#1  
قديم 04-17-2016, 08:51 PM
mo7med غير متواجد حالياً
لوني المفضل Cadetblue
 رقم العضوية : 647
 تاريخ التسجيل : Apr 2016
 فترة الأقامة : 1688 يوم
 أخر زيارة : 11-09-2017 (06:56 PM)
 المشاركات : 101 [ + ]
 التقييم : 30
 معدل التقييم : mo7med is on a distinguished road
بيانات اضافيه [ + ]
Post علم بيولوجيا الأوعية: أحادي أكسيد النيتروجين وإشارات المرور



علم بيولوجيا الأوعية: أحادي أكسيد النيتروجين وإشارات المرور

يعتبر أحادي أكسيد النيتروجين جزيء إشارة يتحكم في تدفق وضغط الدم، ويتحكم ـ على غير المتوقع ـ في انتشار هذا الجزيء في الأوعية الدموية مفتاح اختزال وأكسدة ببروتين هيموجلوبين ألفا الموجود داخل الخلايا الوعائية.
  • مارك ت. جلادوين
  • & دانييل ب. كيم ـ شابيرو


يعتبر أحادي أكسيد النيتروجين موسعاً وعائياً، يتم إنتاجه في الخلايا الوعائية المبطنة للأوعية الدموية، ويعمل كأداة لحمل دفقات الإشارات في الخلايا العضلية الملساء المجاورة؛ لتؤثر على تنظيم ضغط الدم، وتدفق الدم، وتوصيل الأكسجين. ويُعتقد أن أحادي أكسيد النيتروجين يتحكم بهذه العمليات الفيسيولوجية بالغة الأهمية عبر انتشار بسيط غير منتظم، ابتداءً من موقع إنتاجه إلى المواقع التي يستهدفها، إلا أن ستراوب وزملاءہ يقدمون دليلاً1 يثبت أن حالة الأكسدة الخاصة ببروتين الهيموجلوبين ألفا، الذي يظهر في نقطة الاتصال بين الخلايا العضلية والبطانية، تنظم انتشارَ أحادي أكسيد النيتروجين وعملية إرسال الإشارات الخاصة به.

ويشتهر أحادي أكسيد النيتروجين بعمله كأداة لإطلاق الأكسجين بواسطة كرات الدم الحمراء، ومع ذلك.. يوجد هذا البروتين في تركيزات منخفضة ببعض الخلايا، كالخلايا الظهارية في الرئة البشرية2، وبالإضافة إلى ذلك.. وخلال الخمس عشرة عامًا الماضية، تم اكتشاف عديد من الجلوبينات البدائية ـ بما في ذلك الجلوبينات العصبية والجلوبينات الخلوية ـ التي تظهر في الأعضاء التي لا تحتوي على كرات الدم الحمراء كالدماغ، وشبكية العين، والأعضاء الصماء، والعضلة الملساء الوعائية. والوظائف التي تم اكتشافها لهذه البروتينات كانت العمل على نقل استجابات الإلكترونات (ومنها اختزال إنزيم السيتوكروم سي، واختزال النيتريت (_NO2))، بالإضافة إلى «تفاعلات أحادي أكسيد النيتروجين الكاسحة NO scavenging reactions 4,3 ».


وعلى سبيل المثال.. يُعتقد4,5 أن الفلافوهيموجلوبينات والميوجلوبين تحد من إطلاق إشارات أحادي أكسيد النيتروجين، وذلك من خلال تحويله إلى نترات (_NO3) عبر عملية نزع أكسجين. وبحسب الأسس النظرية، يتفق على دور الهيموجلوبين في تفاعلات أحادي أكسيد النتروجين الكاسحة، لأن هذه الاستجابات سريعة، وتقع ضمن كثافات منخفضة من الجلوبين الموجود في الخلايا.

وتخلق خصائص الانتشار الفريدة لأحادي أكسيد النيتروجين (إذ إن لها تركيزًا مدرجًا في محيط دائرة مصدرها) تحديات للإطلاق الاتجاهي والدائري للإشارات بواسطة هذا الجزيء. وللوصول إلى المستهدف من إطلاق الإشارات، ينبغي على أحادي أكسيد النيتروجين الإفلات من التفاعلات التي تحوله إلى نوع خامل، بيد أنه تم تطوير عديد من الحلول، بما في ذلك التموضع الحيّزي، والتحكم في إنتاج أحادي أكسيد النيتروجين داخل بنية أغشية الخلايا في مكان يدعى «الكهيف»، وضمن مناطق عمل الإنزيمات الأيضية، حيث يقترن أحادي أكسيد النيتروجين بهدفه.
من ناحية أخرى، يرى ستراوب وآخرون أن الجدران السميكة للصفيحة المرنة الداخلية (النسيج الخارجي المرن للأوعية الدموية الذي يفصل بين البطانة والخلايا العضلية الملساء) تشكل مساحة طبيعية بين مصدر إنتاج أحادي أكسيد النيتروجين (إنزيم سينثيز أحادي أكسيد النيتروجين البِطاني)، وهدف أحادي أكسيد النيتروجين إنزيم سايكليز الجوانيليل القابل للذوبان بالعضلة الملساء.

وفي نقاط منتظمة بين البِطانة والعضلة الملساء، والمعروفة باسم «الموصلات البِطانية الظهارية MEJs»، تبرز الخلايا عبر الصفيحة المرنة الداخلية، ويلامس بعضها البعض، لتزيد بذلك من تركيز أحادي أكسيد النيتروجين في هذه الممرات. وتحتوي نقاط الاتصال الخلوي هذه على قنوات وصل فجوية، تسمح بدورها بالاقتران الكهربائي والانتشار ما بين الخلايا لعوامل توسع الأوعية، كالإيكوسانويدات وأيونات البوتاسيوم وماء الأكسجين، بالإضافة إلى الذوائب الصغيرة التي تستطيع ديناميكيًّا تنظيم قطر الوعاء الدموي6. ويرى ستراوب وآخرون أن نقاط الوصل تلك تشكل أيضًا ممرات خلال الصفيحة المرنة الداخلية لانتشار أحادي أكسيد النيتروجين.

ويرى المؤلفون أن بروتين الهيموجلوبين ألفا يكون مركزًا في الموصلات البِطانية الظهارية، حيث يعمل هذا البروتين هنا على الحد من انتشار أحادي أكسيد النيتروجين إلى الخلية الملساء، وعلى وجه التحديد الاستجابة غير المعكوسة لعملية نزع الأكسجين من أحادي أكسيد النيتروجين مع هيموجلوبين الحديد ثنائي الأكسدة لتشكل النترات والميثموجلوبين، التي يكون فيها المعدن في مجموعة الحديد من الهيموجلوبين في حالة الحديد ثلاثي الأكسدة7,8 (Fe³+).




بيولوجيا الأوعية: أحادي أكسيد النيتروجين


الشكل 1 | تنظيم انتشار أحادي أكسيد النتروجين بواسطة إنزيم سيتوكروم b5 ريداكتيز 3. ترتبط الخلايا البِطانية للأوعية الدموية بالخلايا العضلية المجاورة لها عبر الموصلات البِطانية الظهارية، التي تجتاز الصفيحة الداخلية المرنة.

أ- يبين ستراوب وآخرون1 أنه عندما يكون إنزيم سيتوكروم b5 ريداكتيز 3 خاملاً، يكون الهيموجلوبين ألفا المتوافر في الموصلات البِطانية الظهارية في حالة ميثيموجلوبين الحديد ثلاثي الأكسدة (Fe³+)،
أي لا تتم عملية الربط بإحكام إلى الموسع الوعائي أحادي أكسيد النيتروجين، وبالتالي يمر أحادي أكسيد النتروجين إلى الخلايا العضلية، حيث يتوسط تدفق الإشارات التي ينجم عنها توسع الأوعية، عبر تنشيط إنزيم جوانيليل سايكليز القابل للذوبان.

ب- يشكل إنزيم سيتوكروم b5 ريداكتيز 3 النشط مركبًا مع الميثيموجلوبين ألفا، ليقوم باختزاله إلى حالة الحديد ثنائي الأكسدة، حيث يقوم الأخير بالحد من انتشار أحادي أكسيد النيتروجين إلى العضلة الملساء، وذلك من خلال استجابة عملية نزع الأكسجين التي ينجم عنها تشكُّل النترات (_NO3).


ويفيد الفريق أيضًا بأن إنزيم سايتوكروم b5 ريداكتيز 3 ـ المعروف باسم الميتهيموجلوبين ريداكتيز ـ يشكل مركبًا مع الهيموجلوبين الخلوي ألفا، كما ينظم انتشار أحادي أكسيد النيتروجين من خلال اختزال «هيم ـ الحديد ثلاثي الأكسدة Fe³+-haem » إلى «هيم الحديد ثنائي الأكسدة المرتبط بالأكسجينFe²+ - haem »، الأمر الذي يوفر آلية إنزيمية للتحكم في انتشار أحادي أكسيد النيتروجين (الشكل. 1)، نظراً إلى أن الحديد ثنائي الأكسدة هو الوحيد القادر على كسح أحادي أكسيد النيتروجين.

وعلى النقيض من ذلك، لا يربط هيم الحديد ثلاثي الأكسدة أحادي أكسيد النيتروجين بإحكام، متيحًا بذلك انتشاره عبر الموصلات البِطانية الظهارية إلى العضلة الملساء، حيث يقوم بتنشيط إنزيم جوانيليل سايكليز القابل للذوبان ويتوسط مجرى تدفق الإشارات.

وثمة ناتج آخر لتفاعل أحادي أكسيد النيتروجين مع الميثيموجلوبين، هو التحويل المختزل له بإضافة أيون النيتروسول، الذي يستطيع إطلاق جزيئات الإشارة النيتريت أو S-notrosothiols9، ويمكن لكليهما تنظيم إطلاق إشارات أحادي أكسيد النيتروجين بشكل منفصل عن إنزيم جوانيليل سايكليز القابل للذوبان، وبواسطة تعديل ما بعد النقل للبروتينات المستهدفة، إلا أن عملية تحويل أحادي أكسيد النيتروجين الاختزالية هذه بإضافة أيون النيتروسول هي أبطأ بحوالي 200 مرة من التفاعلات الكاسحة9. ورغم ذلك.. يسمح الميثيموجلوبين ـ Fe³+ لأحادي أكسيد النيتروجين بالانتشار عبر الموصلات البِطانية الظهارية، أو التفاعل وتشكيل النيتريت، أو S-nitrosothiols القابلة للانتشار بحرية.


وتكمِّل عمل ستراوب وزملائه دراساتٌ أخرى3,10,11 تم إجراؤها تحت شروط نقص الأكسجين، التي توصلت إلى أن الجلوبينات منزوعة الأكسجين يمكن أن تعمل كإنزيمات نيتريت الريداكتيز، التي تتفاعل مع النيتريت لإنتاج أحادي أكسيد النيتروجين. وعلى سبيل المثال.. عندما تكون مستويات الأكسجين منخفضةً في خلايا العضلة الملساء، يستطيع الميوجلوبين اختزال النيتريت إلى أحادي أكسيد النيتروجين، مساهمًا بذلك في توسع الأوعية11.

وفي هذا التفاعل، يقوم الميوجلوبين منزوع الأكسجين - Fe²+ بنقل إلكترون إلى النيتريت لتشكيل أحادي أكسيد النيتروجين وميتميوجلوبين، ولذلك يبدو أن الجلوبينات تستطيع الحد من إشارات أحادي أكسيد النيتروجين لدى اختزاله ونزع الأكسجين منه. وعلى النقيض من ذلك.. تزيد إشارات أحادي أكسيد النيتروجين لدى تعرضه للأكسدة، ونزع الأكسجين منه (الشكل. 1).

تُبرِز هذه المقالة وظيفة جديدة للموصلات البِطانية الظهارية كممر لانتشار أحادي أكسيد النيتروجين. ويشكل ظهور وتموضع سلاسل برويتن الهيموجلوبين ألفا بالإضافة إلى إنزيم سيتوكروم b5 ريداكتيز 3 في الموصلات البِطانية الظهارية، نقطة تفتيش لانتشار أحادي أكسيد النيتروجين المنتظم في حالته أكسدة/اختزال في هذه الممرات. وينبغي للأبحاث المستقبلية استجلاء تعديلات ما بعد ترجمة إنزيم سيتوكروم b5 ريداكتيز 3 الذي يتحكم بفعاليته، والذي سيقوم بصورة مثالية بربط تنشيط إنزيم سينثيز أحادي أكسيد النيتروجين بعملية انتشار أحادي أكسيد النيتروجين، بالإضافة إلى "فتح بوابة" الموصلات البِطانية الظهارية. وإضافة إلى ذلك.. ينبغي اكتشاف وظائف الهيموجلوبين التي تتعدى كسح أحادي أكسيد النيتروجين، وذلك لعدة أسباب، منها الظهور واسع الانتشار للهيموجلوبينات الخلوية في النباتات، التي لا تحتوي على إنزيمات سينثيز أحادي أكسيد النيتروجين.

References

  • Straub, A. C. et al. Nature 491, 473–477 (2012)
  • Newton, D. A., Rao, K. M., Dluhy, R. A. & Baatz, J. E. J. Biol. Chem. 281, 5668–5676 (2006)
  • Tiso, M. et al. J. Biol. Chem. 286, 18277–18289 (2011)
  • Ascenzi, P. & Brunori, M. Biochem. Mol. Biol. Educ. 29, 183–185 (2001)
  • Gardner, P. R., Gardner, A. M., Martin, L. A. & Salzman, A. L. Proc. Natl Acad. Sci. USA 95, 10378–10383 (1998).
  • Segal, S. S. & Bagher, P. Circ. Res. 106, 1014–1016 (2010)
  • Eich, R. F. et al. Biochemistry 35, 6976–6983 (1996)
  • Gladwin, M. T. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 9943–9948 (2000)
  • Tejero, J. et al. J. Biol. Chem. 287, 18262–18274 (2012).
  • Cosby, K. et al. Nature Med. 9, 1498–1505 (2003)
  • Totzeck, M. et al. Circulation 126, 325–334 (2012).
من مجلة Nature

ساعد في نشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك



كلمات البحث

العاب ، برامج ، سيارات ، هاكات ، استايلات








رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
أحادي, أكسيد, المرور, الأوعية:, النيتروجين, بيولوجيا, وإشارات

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

Facebook Comments by: ABDU_GO - شركة الإبداع الرقمية

Bookmark and Share


الساعة الآن 02:40 PM.

أقسام المنتدى

لغة الفيزياء | الفيزياء العامة | الفيزياء الحديثة | الفيزياء النووية | المحاضرات عن بعد | تكنو فيز | الوسائط التعليمية | الفيديو العلمي | طرق وأساليب التدريس | الأجهزة التعليمية | البرامج والمواد التعليمية | فيزياء المرحلة الثانوية (نظام المقررات ) | الترجمة | الأخبار العلمية والتكنولوجيا | لغة الأدب | الأدب العربي | الأدب النبطي | لغتنا العربية | الركن الهادئ | لغة الذات | دورات وقراءات | الميديا التنموية | الروحانيات | اسأل طبيبك | استراحة المنتدى | لقاء العائلة | شاركنا أخبارك | التعارف والترحيب بين الأعضاء | منتدى الإدارة | القرارات الإدارية | تواصل مع الإدارة | منتدى الاقتراحات والملاحظات | ريشة فنان | منتدى المواضيع المحذوفة والمكررة | الفيزياء الطبية | مسار محاضرات الفيزياء | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الأول (1و2و3) | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الثاني (4و5و6) |



Powered by vbulletin
Copyright ©2000 - 2020.


HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010

أن المنتدى غير مسئول عما يطرح فيه أفكار وهي تعبر عن آراء كاتبها

This Forum used Arshfny Mod by islam servant

هذا الموقع يستعمل منتجات MARCO1

جميع الحقوق محفوظة لموقع لغة الروح |تصميم المتحدة لخدمات الانترنت