Rang e Dale: Farmacologia
Degradação e transporte do óxido nítrico
proteinoquinase A,4 enquanto a proteinoquinase C reduz a atividade da
NOS3 pela fosforilação de resíduos no domínio de ligação da calmodulina,
reduzindo, assim, a ligação desta última. A insulina aumenta a atividade da
NOS3 por meio da ativação da tirosinoquinase (e também aumenta a
expressão da NOS1 em camundongos diabéticos).
Em contraste com as isoformas constitutivas da NOS, a atividade da
NOS2 é independente da [Ca2+]i, estando ativada completamente mesmo
com os baixos níveis da [Ca2+] i presentes em condições de repouso. A enzima é induzida por lipopolissacarídios bacterianos e citocinas
inflamatórias, notadamente γ-interferona, cujo efeito antiviral deve-se a
essa ação. O fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e a interleucina-1 (IL-1)
isoladamente não induzem a NOS2, mas cada um deles atua de modo
sinérgico com γ-interferona (ver Capítulo 18). A indução da NOS2 é inibida
por glicocorticoides e por várias citocinas, incluindo o fator de
transformação de crescimento β. Existem importantes diferenças na
indutibilidade da NOS2 entre as espécies, sendo a enzima menos facilmente
induzida em células humanas do que em células de camundongo.
DEGRADAÇÃO E TRANSPORTE DO ÓXIDO NÍTRICO
O óxido nítrico reage com o oxigênio para formar N 2O4, que se combina com água para formar uma mistura de ácidos nítrico e nitroso. Os íons
nitrito são oxidados a nitrato pela oxi-hemoglobina. Um resumo dessas
reações é o seguinte:
Óxido nítrico | Síntese, inativação e transporte
• O NO é sintetizado a partir de L-arginina e O2 molecular pela NOS
• A NOS existe em três isoformas: induzível (NOS2), e as formas constitutivas “endotelial”
(NOS3, que não é restrita a células endoteliais) e neuronal (NOS1). As NOSs são
avoproteínas diméricas que contêm tetra-hidrobiopterina e apresentam homologia com
o citocromo P450. As enzimas constitutivas são ativadas pela cálcio-calmodulina. A
sensibilidade à cálcio-calmodulina é regulada pela fosforilação de resíduos especí cos nas
enzimas
• A NOS2 é induzida em macrófagos e outras células por citocinas in amatórias,
especialmente por γ-interferona
• A NOS1 está presente no SNC (ver Capítulos 38 a 41) e em alguns nervos autônomos
• Além do endotélio, a NOS3 está presente em plaquetas e outras células
• O NO se difunde para locais de ação em células vizinhas. Isso é regulado pelo estado de
oxidação-redução da hemoglobina alfa, que está presente nas junções mioendoteliais que
atuam como corredores de difusão ao longo da lâmina elástica interna (e em outras
células): a sinalização pode ocorrer quando o heme está no estado Fe 3+, mas para – como
um sinal vermelho – quando o heme está no estado Fe2+
• O NO é inativado pela combinação com o heme da hemoglobina ou por oxidação a nitrito
e nitrato, que são eliminados na urina; também está presente no ar exalado,
especialmente em pacientes com doenças in amatórias pulmonares como a bronquite
• O NO pode reagir reversivelmente com resíduos de cisteína (p. ex., na globina ou na
albumina) para formar nitrosotióis estáveis; em consequência, as hemácias podem atuar
como um tipo de fonte de NO regulada por O 2. O NO liberado por essa via escapa da inativação pelo heme ao ser exportado via resíduos cisteína na proteína de troca de ânions
presente nas membranas das hemácias.
Baixas concentrações de NO são relativamente estáveis no ar, pois a
velocidade da reação (Equação 21.1) depende do quadrado da concentração
de NO, de modo que pequenas quantidades de NO produzidas no pulmão
escapam à degradação e podem ser detectadas no ar exalado. O NO exalado
está aumentado em pacientes com doenças pulmonares como a bronquite, e
é usado como um biomarcador da inflamação respiratória (ver Capítulo 29).
Em contrapartida, o NO reage muito rapidamente mesmo com baixas
concentrações de ânion superóxido (O − 2) para produzir ânion peroxinitrito (ONOO−), que é responsável por alguns de seus efeitos tóxicos.
▼ O heme apresenta uma afinidade pelo NO mais de 10.000 vezes
maior do que pelo oxigênio. Na ausência de oxigênio, a ligação do NO
ao heme é relativamente estável, mas na presença de oxigênio, o NO é
convertido em nitrato e o ferro hêmico (Fe2+) é oxidado para formar
meta-hemoglobina (Fe3+).
O NO derivado do endotélio atua localmente sobre a musculatura
vascular lisa subjacente ou sobre os monócitos ou plaquetas aderentes.
A lâmina elástica interna das pequenas artérias é uma camada de fibras
elásticas entre o endotélio e o músculo liso, que representa uma barreira
para a difusão. Esta é penetrada por junções mioendoteliais, em que as
células endoteliais e do músculo liso se tocam, formando um corredor
ao longo do qual o NO se pode difundir. A hemoglobina alfa é
concentrada nessas junções e atua como um sinal pare/prossiga sensível
à oxidação/redução. Quando o ferro hêmico está no estado oxidado Fe3+
(meta-hemoglobina), o NO pode se difundir ao longo do corredor e para
dentro da célula muscular lisa na qual atua; no entanto, quando o ferro
hêmico está no estado Fe2+, o NO é rapidamente convertido a nitrato e a
via de difusão fica eficazmente fechada para ele. A conversão de
metemoglobina para hemoglobina, impedindo o NO de atravessar a