الوظائف البيولوجية لأكسيد النيتريك

الوظائف البيولوجية لأكسيد النيتريك
أكسيد النيتريك (أول أكسيد النيتروجين) هو جزيء ومركب كيميائي له الصيغة الكيميائية N O. في الثدييات بما في ذلك الإنسان، أكسيد النيتريك هو تأشير الخلية يشارك في العديد من العمليات الفسيولوجية والمرضية. وهو موسع وعائي قوي بعمر نصفي لبضع ثوان في الدم. الأدوية القياسية مثل النتروجليسرين ونتريت الأميل هي سلائف لأكسيد النيتريك. ترجع المستويات المنخفضة من إنتاج أكسيد النيتريك عادةً إلى التلف الإقفاري في الكبد.
نتيجة لأهميته في علم الأعصاب، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم المناعة، فقد تم إعلان أكسيد النيتريك «جزيء العام» في عام 1992. أدى البحث في وظيفته إل حصوله على جائزة نوبل عام 1998 لتوضيح دور مركب أكسيد النيتريك كجزيء إشارات القلب والأوعية الدموية.
مصادر أكسيد النيتريك
التخليق الحيوي لأكسيد النيتريك
تحفز العوامل الناتجة عن الصفائح الدموية، وإجهاد القص، والأستيل كولين، والسيتوكينات إنتاج أكسيد النيتروجين بواسطة سينثيز أكسيد النيتريك البطاني (eNOS). أنوش يجمع NO من محطة غوانيدين -nitrogen من L-أرجينين والأكسجين وعوائد سيترولين كمنتج ثانوي. NO الإنتاج أنوش يعتمد على الكالسيوم - كالمودولين والعوامل المساعدة الأخرى.
تصنع تركيبات أكسيد النيتريك (NOSs) أكسيد النيتريك الجذور الحرة المستقر (NO). تُعرف ثلاثة أشكال إسوية بإنزيم NOS: البطانية (eNOS)، والخلايا العصبية (nNOS)، والمحفزة (iNOS) - لكل منها وظائف منفصلة. يعتمد الإنزيم العصبي (NOS-1) والشكل الإسوي البطاني (NOS-3) على الكالسيوم وينتجان مستويات منخفضة من هذا الغاز كجزيء إشارات الخلية. الشكل الإسوي المحرض (NOS-2) مستقل عن الكالسيوم وينتج كميات كبيرة من الغازات التي يمكن أن تكون سامة وخطيرة للخلايا.
يؤكسد NOS مجموعة الجوانيدين من L-arginine في عملية تستهلك خمسة إلكترونات وينتج عنها تكوين NO مع تكوين L- سيترولين المتكافئ. تتضمن العملية أكسدة NADPH وتقليل الأكسجين الجزيئي. يحدث التحول في موقع تحفيزي مجاور لموقع ارتباط محدد لـ L-arginine. NO هو منظم مهم ووسيط للعديد من العمليات في أجهزة الجسم مثل الجهاز العصبي والجهاز المناعي والقلب والأوعية الدموية. وتشمل هذه استرخاء العضلات الملساء الوعائية، مما يؤدي إلى توسع الأوعية الشريانية وزيادة تدفق الدم. NO هو أيضًا ناقل عصبي وقد ارتبط بالنشاط العصبي والوظائف المختلفة مثل تعلم التجنب. لا يتوسط أيضًا جزئيًا السمية الخلوية الضامة ضد الميكروبات والخلايا السرطانية. إلى جانب التوسط في الوظائف الطبيعية، فإن أكسيد النيتروجين متورط في حالات فسيولوجية مرضية متنوعة مثل الصدمة الإنتانية وارتفاع ضغط الدم والسكتة الدماغية والأمراض التنكسية العصبية.
تشكل مصادر NO الخارجية طريقة قوية لتكملة NO عندما لا يستطيع الجسم توليد ما يكفي للوظائف البيولوجية العادية. يمكن لبعض المركبات الذاتية أن تعمل كمتبرعات لا أو تثير تفاعلات شبيهة بـ NO في الجسم الحي . يعمل النتروجليسرين والنتريت الأميل كموسعات للأوعية لأنها تتحول إلى أكسيد النيتريك في الجسم. يحتوي عقار مينوكسيديل الخافض لضغط الدم الموسع للأوعية على عدم وجود شظايا وقد يكون بمثابة ناهض لا. وبالمثل، فإن سترات السيلدينافيل، المعروفة شعبياً بالاسم التجاري الفياجرا ، تحفز الانتصاب في المقام الأول عن طريق تعزيز الإشارات عبر مسار أكسيد النيتريك. الأمثلة البارزة هي S-nitrosothiols ، نترات عضوية معينة، معقدات معدنية نيتروزيلية، معقدات حديد نيتروزيل (DNIC)، وحتى أنونات النتريت (NO 2 -) تحت ظروف نقص الأكسجة
يقلل تناول الملح العالي من إنتاج NO في المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم الأساسي، على الرغم من أن التوافر البيولوجي لا يزال غير منظم.
أخرى، بما في ذلك الغذائية
تعتبر النترات الغذائية أيضًا مصدرًا مهمًا لأكسيد النيتريك في الثدييات. تحتوي الخضار الورقية الخضراء مثل الخس والفجل وبعض الخضروات الجذرية (مثل الشمندر) على تركيزات عالية من النترات. عندما يؤكل واستيعابهم في مجرى الدم، وتتركز النترات في اللعاب (حوالي 10 أضعاف)، واقتصر على النتريت على سطح اللسان من قبل بيوفيلم من المتعايشة البكتيريا اللاهوائية. يتم ابتلاع هذا النتريت ويتفاعل مع الأحماض والمواد المختزلة في المعدة (مثل الأسكوربات) لإنتاج تركيزات عالية من أكسيد النيتريك. يُعتقد أن الغرض من هذه الآلية لخلق NO هو تعقيم الطعام المبتلع (لمنع التسمم الغذائي) والحفاظ على تدفق الدم في الغشاء المخاطي في المعدة.
يرفع مسار أكسيد النترات - النتريت - النيتريك أكسيد النيتريك من خلال التخفيض المتسلسل للنترات الغذائية المشتقة من الأطعمة النباتية. ثبت أن الخضروات الغنية بالنترات، ولا سيما الخضار الورقية، مثل السبانخ والجرجير، والشمندر، تزيد من مستويات أكسيد النيتريك الواقية للقلب مع انخفاض مماثل في ضغط الدم لدى الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم. لكي يولد الجسم أكسيد النيتريك من خلال مسار أكسيد النترات - النتريت - النيتريك، فإن اختزال النترات إلى نتريت (عن طريق اختزال النترات، وهو إنزيم بكتيري) يحدث في الفم، عن طريق البكتيريا المتعايشة، وهي خطوة إلزامية وضرورية. رصد حالة أكسيد النيتريك عن طريق اختبار اللعاب يكشف عن التحويل الحيوي للنترات المشتقة من النبات إلى أكسيد النيتريك. يشير ارتفاع مستويات اللعاب إلى الأنظمة الغذائية الغنية بالخضروات الورقية والتي غالبًا ما تكون وفيرة في الأنظمة الغذائية المضادة لارتفاع ضغط الدم مثل نظام DASH الغذائي.
يُعتقد أن آلية ذات صلة تحمي الجلد من الالتهابات الفطرية، حيث يتم تقليل النترات الموجودة في العرق إلى نتريت بواسطة الكائنات المتعايشة في الجلد ثم إلى أكسيد النيتروجين على سطح الجلد الحمضي قليلاً. بطريقة بديلة، يمكن تحلل أنيون النتريت على الجلد المعرض للشمس لتحرر جذور أكسيد النيتريك بواسطة UVA في ضوء الشمس. قد تؤدي هذه الآلية إلى إحداث تغييرات كبيرة في الدورة الدموية الجهازية لدى البشر ويمكن استغلالها لأغراض علاجية.
ينتج التنفس الأنفي أيضًا أكسيد النيتريك داخل الجسم.
استجابة مناعية
يتم إنتاج أكسيد النيتريك عن طريق البلعمات (الخلايا الوحيدة، الضامة، والعدلات) كجزء من الاستجابة المناعية للإنسان. يتم تسليح الخلايا البلعمية بمركب أكسيد النيتريك المحرض (iNOS)، والذي يتم تنشيطه بواسطة interferon-gamma (IFN-) كإشارة واحدة أو عن طريق عامل نخر الورم (TNF) جنبًا إلى جنب مع إشارة ثانية. من ناحية أخرى، يوفر تحويل عامل النمو بيتا (TGF-β) إشارة مثبطة قوية لـ iNOS ، بينما يوفر إنترلوكين -4 (IL-4) و IL-10 إشارات مثبطة ضعيفة. وبهذه الطريقة، قد ينظم الجهاز المناعي ترسانة البالعات التي تلعب دورًا في الالتهاب والاستجابات المناعية. يُفرز أكسيد النيتريك كجذور حرة في الاستجابة المناعية وهو سام للبكتيريا والطفيليات داخل الخلايا، بما في ذلك الليشمانيا والملاريا. آلية ذلك تلف الحمض النووي وتحلل مراكز كبريت الحديد إلى أيونات الحديد ومركبات نيتروزيل الحديد.
يمكن أن يولد المسار المحرض (iNOS) لتخليق أكسيد النيتروجين في الخلايا البلعمية كميات كبيرة من أكسيد النيتروجين الذي يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج ويقتل الخلايا الأخرى. تشير الدراسات في المختبر إلى أن توليد أكسيد النيتروجين المعتمد على البلعمة بتركيزات أكبر من 400-500 نانومتر يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج في الخلايا القريبة وأن هذا التأثير قد يعمل بطريقة مشابهة للوسطاء المتخصصين المؤيدين للحل لتثبيط وعكس الاستجابات الالتهابية عن طريق تحييد ثم تسريع إزالة الخلايا المسببة للالتهابات من الأنسجة الملتهبة. ومع ذلك، فإن دور · N O في التهاب معقد مع الدراسات نموذج تنطوي عدوى فيروسية مما يوحي بأن هذا الوسيط الغازي يمكن أيضا أن تعزز الالتهابات.
استجابة لذلك، طورت العديد من مسببات الأمراض البكتيرية آليات لمقاومة أكسيد النيتريك. نظرًا لأن أكسيد النيتريك قد يعمل كمقياس للالتهاب (مقياس للالتهاب) في حالات مثل الربو، فقد زاد الاهتمام باستخدام أكسيد النيتريك الزفير كاختبار للتنفس في أمراض التهاب مجرى الهواء. ارتبطت المستويات المنخفضة من أكسيد النيتروجين في الزفير بالتعرض لتلوث الهواء لدى راكبي الدراجات والمدخنين، ولكن بشكل عام، ترتبط زيادة مستويات أكسيد النيتريك الزفير بالتعرض لتلوث الهواء.
التأثيرات الجزيئية لأكسيد النيتروجين على الأنظمة البيولوجية
في الخلايا، هناك فئتان عريضتان من تفاعلات أكسيد النيتريك تتضمن نيتروز الثيول والنتروزيل لبعض الإنزيمات المعدنية.
نيتروز الثيول
تتضمن النيترة S التحويل (القابل للانعكاس) لمجموعات الثيول، بما في ذلك بقايا السيستين في البروتينات، لتكوين S-nitrosothiols (RSNOs). S- النيترة هي آلية للتنظيم الديناميكي بعد متعدية لمعظم أو كل الفئات الرئيسية من البروتين.
نيتروزيل المراكز المعدنية، وخاصة الحديد
أكسيد النيتريك إلى أيون معدني انتقالي مثل الحديد أو النحاس، مكونًا معقدات نيتروزيل المعدنية. تتضمن الحالات النموذجية ارتباط النيتروز ببروتينات الهيم مثل السيتوكرومات، مما يؤدي إلى تعطيل النشاط الأنزيمي الطبيعي للإنزيم. الحديدوز nitrosylated الحديد مستقر بشكل خاص. الهيموغلوبين هو مثال بارز لبروتين الهيم الذي يمكن تعديله بواسطة NO عن طريق الهجوم المباشر بواسطة NO ، وبشكل مستقل، عن طريق هجوم S-nitrosothiols ، بما في ذلك نقل NO من S إلى Fe.
يتم إلغاء تنشيط البروتينات المحتوية على الحديد ribonucleotide reductase وaconitase بواسطة NO. تم إثبات فعالية NO لتنشيط NF-B في الخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي، وهو عامل نسخ في التعبير الجيني لـ iNOS استجابةً للالتهاب.
جوانيلات سيكليس
على الرغم من أن لا يؤثر على العديد من البروتينات المعدنية، إلا أنه يفعل ذلك عن طريق تعطيلها.
يعد Guanylate cyclase مكونًا رئيسيًا لخصائص استرخاء العضلات الملساء الشهيرة لـ NO. إنه إنزيم يحتوي على الهيم يعمل عليه NO ، والذي يرتبط بالهيم. ينشط Cyclic-GMP بروتين كيناز G ، الذي يتسبب في إعادة امتصاص Ca 2+ وفتح قنوات البوتاسيوم المنشط بالكالسيوم. يضمن الانخفاض في تركيز Ca 2+ أن سلسلة كيناز الميوسين الخفيفة (MLCK) لم تعد قادرة على فسفرة جزيء الميوسين، وبالتالي إيقاف دورة الجسر المتقاطع ويؤدي إلى استرخاء خلية العضلات الملساء.
عضلات ملساء
توسع الأوعية
أكسيد النيتريك يوسع الأوعية الدموية ويرفع تدفق الدم ويخفض ضغط الدم. على العكس من ذلك، فهو يساعد على حماية الأنسجة من التلف بسبب انخفاض تدفق الدم أيضا، وهو ناقل عصبي، يعمل أكسيد النيتريك في الخلايا العصبية النيتروجينية النشطة على العضلات الملساء، وفيرة في الجهاز الهضمي وأنسجة الانتصاب. يعمل السيلدينافيل (الفياجرا) على تثبيط إنزيم فوسفوديستراز PDE5 ، مما يزيد من تركيز cGMP عن طريق تثبيط التحويل إلى GMP .
يساهم أكسيد النيتريك (NO) في استتباب الأوعية الدموية عن طريق تثبيط تقلص العضلات الملساء الوعائية ونموها، وتراكم الصفائح الدموية، والتصاق الكريات البيض بالبطانة. غالبًا ما يظهر الأشخاص المصابون بتصلب الشرايين أو السكري أو ارتفاع ضغط الدم ضعفًا في مسارات NO.
أكسيد النيتريك (NO) هو وسيط لتوسع الأوعية الدموية في الأوعية الدموية. وهو ناتج عن عدة عوامل، وبمجرد تصنيعه بواسطة eNOS فإنه يؤدي إلى فسفرة العديد من البروتينات التي تسبب استرخاء العضلات الملساء. تلعب إجراءات توسيع الأوعية الدموية لأكسيد النيتريك دورًا رئيسيًا في التحكم الكلوي في توازن السوائل خارج الخلية وهي ضرورية لتنظيم تدفق الدم وضغط الدم. لا يلعب أيضًا دورًا في انتصاب القضيب والبظر.
آثار القلب
يعمل أكسيد النيتريك أيضًا على عضلة القلب لتقليل الانقباض ومعدل ضربات القلب. لا يساهم في تنظيم انقباض القلب. تشير الدلائل الناشئة إلى أن مرض الشريان التاجي (CAD) مرتبط بعيوب في توليد أو عمل أكسيد النيتروجين ارتبط انخفاض مستويات أكسيد النيتروجين في الزفير بالتعرض لتلوث الهواء المرتبط بالمرور.
التأثيرات على النباتات
في النباتات، يمكن إنتاج أكسيد النيتريك بأي من الطرق الأربعة: (1) سينثاس أكسيد النيتريك المعتمد على إل-أرجينين، (على الرغم من مناقشة وجود متماثلات NOS الحيوانية في النباتات)، (2) اختزال النترات المرتبط بغشاء البلازما، (3) سلسلة نقل الإلكترون بالميتوكوندريا، أو (4) التفاعلات غير الأنزيمية. إنه جزيء إشارات، يعمل بشكل أساسي ضد الإجهاد التأكسدي ويلعب أيضًا دورًا في تفاعلات مسببات الأمراض النباتية. ثبت أن معالجة الزهور المقطوفة والنباتات الأخرى بأكسيد النيتريك يطيل الوقت قبل الذبول.
في النباتات، ينظم NO أيضًا بعض تفاعلات مسببات الأمراض النباتية، وتعزيز استجابة النبات شديدة الحساسية، والتعايش (على سبيل المثال، مع الكائنات الحية في العقيدات الجذرية المثبتة للنيتروجين)، وتطوير الجذور الجانبية والعرضية وشعر الجذور، والتحكم في فتحة الفم. من المعروف أن أكسيد النيتريك ينتج عن طريق العضيات الخلوية، بما في ذلك الميتوكوندريا، والبيروكسيسومات، والبلاستيدات الخضراء. يلعب دورًا في استجابات أنواع الأكسجين المضادة للأكسدة والتفاعلية.
يتم التوسط في استشعار أكسيد النيتريك في النباتات بقاعدة N-end لتحلل البروتينات وتتحكم في استجابات الإجهاد اللاأحيائي مثل نقص الأكسجة الناجم عن الفيضانات، إجهاد الملح والجفاف.
تم العثور على تفاعلات أكسيد النيتريك ضمن مسارات إشارات الهرمونات النباتية مثل الأكسين، الإيثيلين، حمض الأبسيسيك والسيتوكينين.
يمكن أن يدخل أكسيد النيتريك في الغلاف الجوي إلى ثغور معظم أنواع الأوعية الدموية، ويمكن أن يكون له تأثيرات تتراوح من تشوه الأوراق، إلى توقف النمو، إلى النخر.
التأثيرات في الحشرات
تستغل الحشرات الماصة للدم توسع الأوعية الذي يسببه NO لضمان وجبة الدم. تشمل هذه الحشرات Cimex lectularius (بق الفراش) و Rhodnius proxlixus (حشرة التقبيل). تقوم هذه الحشرات بإيصال NO من الناقل النيتروفورين الموجود في لعابها.
التأثيرات في البكتيريا
بينما يُعرف عادةً أن أكسيد النيتريك يوقف نمو البكتيريا كجزء من الاستجابة المناعية، في حالة واحدة لا يحمي أكسيد النيتريك البكتيريا. يمكن لبكتيريا Deinococcus radiodurans أن تتحمل المستويات القصوى من النشاط الإشعاعي والضغوط الأخرى. في عام 2009، تم الإبلاغ عن أن أكسيد النيتريك يلعب دورًا مهمًا في تعافي هذه البكتيريا من التعرض للإشعاع: الغاز ضروري للانقسام والتكاثر بعد إصلاح تلف الحمض النووي. تم وصف الجين الذي يزيد إنتاج أكسيد النيتريك بعد الأشعة فوق البنفسجية، وفي غياب هذا الجين، كانت البكتيريا لا تزال قادرة على إصلاح تلف الحمض النووي، لكنها لن تنمو.
الاستخدامات الطبية
يشار إلى أكسيد النيتريك في الاتحاد الأوروبي جنبًا إلى جنب مع دعم التهوية والمواد الفعالة المناسبة الأخرى:
لعلاج الأطفال حديثي الولادة أقل من 34 أسبوعًا من الحمل مع فشل تنفسي نقص التأكسج المرتبط بالدليل السريري أو تخطيط صدى القلب لارتفاع ضغط الدم الرئوي، من أجل تحسين الأوكسجين وتقليل الحاجة إلى أكسجة الغشاء خارج الجسم؛
كجزء من علاج ارتفاع ضغط الدم الرئوي قبل وبعد الجراحة عند البالغين والأطفال حديثي الولادة والرضع والأطفال الصغار والأطفال والمراهقين الذين تتراوح أعمارهم بين 0-17 عامًا بالتزامن مع جراحة القلب، من أجل تقليل الضغط الشرياني الرئوي بشكل انتقائي وتحسين الحق وظيفة البطين والأكسجين.
في الولايات المتحدة، يُشار إلى تحسين الأوكسجين وتقليل الحاجة إلى أكسجة الغشاء خارج الجسم عند حديثي الولادة على المدى القريب والقريب (> 34 أسبوعًا من الحمل) المصابين بفشل تنفسي نقص التأكسج المرتبط بالدليل السريري أو تخطيط صدى القلب على ارتفاع ضغط الدم الرئوي بالتزامن مع دعم التنفس الصناعي وعوامل أخرى مناسبة.
تشمل الآثار الجانبية الأكثر شيوعًا قلة الصفيحات (انخفاض عدد الصفائح الدموية)، ونقص بوتاسيوم الدم (انخفاض مستويات البوتاسيوم في الدم)، وانخفاض ضغط الدم (انخفاض ضغط الدم)، وانخماص الرئة (انهيار الرئة بالكامل أو جزء منها)، وفرط بيليروبين الدم (ارتفاع مستويات الدم) البيليروبين).
تمت الموافقة على أكسيد النيتريك للاستخدام الطبي في الولايات المتحدة في ديسمبر 1999 وللاستخدام الطبي في الاتحاد الأوروبي في عام 2001.
المشاكل المرتبطة
هناك بعض الشكاوى المرتبطة باستخدام أكسيد النيتريك في المرضى حديثي الولادة. يشمل بعضها أخطاء الجرعة المرتبطة بنظام التوصيل، والصداع المرتبط بالتعرض البيئي لأكسيد النيتريك في طاقم المستشفى، وانخفاض ضغط الدم المرتبط بالانسحاب الحاد للدواء، ونقص الأكسجة المرتبط بسحب الدواء الحاد، والوذمة الرئوية في المرضى الذين يعانون من متلازمة كريست. .
[ بحاجة لمصدر ]
موانع
يُمنع استنشاق أكسيد النيتريك في علاج الولدان المعروف أنه يعتمد على تحويل الدم من اليمين إلى اليسار. هذا لأن أكسيد النيتريك يقلل من مقاومة الدورة الدموية الرئوية عن طريق توسيع الأوعية الدموية الرئوية. تؤدي زيادة العائد الرئوي إلى زيادة الضغط في الأذين الأيسر، مما يتسبب في إغلاق الثقبة البيضوية وتقليل تدفق الدم عبر القناة الشريانية. يمكن أن يؤدي إغلاق هذه التحويلات إلى قتل الولدان الذين يعانون من تشوهات في القلب تعتمد على تحويل الدم من اليمين إلى اليسار.
[ بحاجة لمصدر ]
الجرعة والقوة
في الولايات المتحدة، أكسيد النيتريك هو غاز متوفر بتركيزات فقط 100 جزء في المليون و 800 جزء في المليون. ستلاحظ الجرعة الزائدة مع أكسيد النيتريك المستنشق من خلال الارتفاعات في الميثيموغلوبين والسمية الرئوية المرتبطة بـ NO الملهم. قد يتسبب NO المرتفع في إصابة الرئة الحادة. [بحاجة لمصدر]
[ بحاجة لمصدر ]
مرض الكبد الدهني
يرتبط إنتاج أكسيد النيتريك بمرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) وهو ضروري لعملية التمثيل الغذائي للدهون الكبدية تحت الجوع.
عدوى الرئة
أكسيد النيتريك هو تدخل علاجي محتمل في التهابات الرئة الحادة والمزمنة.
آلية العمل
أكسيد النيتريك مركب ينتج عن العديد من خلايا الجسم. يريح العضلات الملساء الوعائية عن طريق الارتباط بشق الهيم من محلقة الجوانيلات السيتوسوليك، مما يؤدي إلى توسع الأوعية. عند استنشاقه، يوسع أكسيد النيتريك الأوعية الدموية الرئوية، وبسبب الكسح الفعال بواسطة الهيموجلوبين، يكون له تأثير ضئيل على الأوعية الدموية للجسم بأكمله.
يبدو أن استنشاق أكسيد النيتريك يزيد الضغط الجزئي للأكسجين الشرياني (P a O 2) عن طريق توسيع الأوعية الرئوية في مناطق أفضل تهوية من الرئة، وتحريك تدفق الدم الرئوي بعيدًا عن أجزاء الرئة ذات معدلات التهوية / التروية المنخفضة (V / Q) نحو الأجزاء ذات النسب العادية أو الأفضل.
تُستخدم خلائط أكسيد النيتريك والأكسجين في الرعاية الحرجة لتعزيز تمدد الشعيرات الدموية والرئة لعلاج ارتفاع ضغط الدم الرئوي الأولي عند حديثي الولادة وشفط ما بعد العقي المتعلق بالعيوب الخلقية. غالبًا ما تكون هذه خليط غازي الملاذ الأخير قبل استخدام أكسجة الغشاء خارج الجسم (ECMO). العلاج بأكسيد النيتريك لديه القدرة على زيادة نوعية الحياة بشكل كبير، وفي بعض الحالات، إنقاذ حياة الرضع المعرضين لخطر الإصابة بأمراض الأوعية الدموية الرئوية.
علم الأمراض
عادة ما يكون لدى مرضى السكري مستويات أقل من أكسيد النيتريك مقارنة بالمرضى غير المصابين بداء السكري. يمكن أن يؤدي نقص الإمداد بأكسيد النيتريك إلى تلف الأوعية الدموية، مثل الخلل البطاني والتهاب الأوعية الدموية. يمكن أن يؤدي تلف الأوعية الدموية إلى انخفاض تدفق الدم إلى الأطراف، مما يجعل مريض السكري أكثر عرضة للإصابة باعتلال الأعصاب وتقرحات غير قابلة للشفاء، ويكون أكثر عرضة لبتر الأطراف السفلية.
استخدام الأطفال والكبار
يكون الاستخدام الأساسي في شكل نيتروجليسرين، إما حبوب أو بخاخ سائل، والذي، كدواء أولي، يتم نزع النيتروجين منه ويطلق أكسيد النيتريك المستقلب النشط (NO). كما هو الحال مع جميع مكملات أكسيد النيتريك، تكون الاستجابة قصيرة الأجل، نظرًا لكونها آلية تحكم فسيولوجية داخلية يتم إنتاجها بشكل طبيعي، تؤدي التركيزات المتزايدة إلى زيادة معدلات التصفية، وهذا هو السبب في أن فعالية الاستخدام المستدام للنيتروجليسرين لتوسيع الأوعية تتلاشى إلى لا شيء بعد ساعات إلى أيام. في الولايات المتحدة، تمت الموافقة على الاستخدام المباشر المستمر لأكسيد النيتريك لحديثي الولادة فقط. في وحدة العناية المركزة للبالغين، يمكن أن يؤدي الاستنشاق - NO إلى تحسين نقص الأكسجة في إصابة الرئة الحادة ومتلازمة الضائقة التنفسية الحادة وارتفاع ضغط الدم الرئوي الحاد، على الرغم من أن التأثيرات قصيرة العمر ولا توجد دراسات توضح النتائج السريرية المحسنة. يتم استخدامه على أساس فردي في وحدات العناية المركزة كعامل مساعد للعلاجات النهائية الأخرى للأسباب القابلة للعكس لضيق التنفس الناجم عن نقص تأكسج الدم.
الدوائية
أكسيد النيتريك يُمتص جهازيًا بعد الاستنشاق. يتحرك معظمه عبر السرير الشعري الرئوي حيث يتحد مع الهيموجلوبين المشبع بالأكسجين بنسبة 60٪ إلى 100٪.
تم تحديد النترات على أنها مستقلب أكسيد النيتريك السائد الذي يفرز في البول، وهو يمثل أكثر من 70٪ من جرعة أكسيد النيتريك المستنشقة. يتم تطهير النترات من البلازما عن طريق الكلى بمعدلات تقترب من معدل الترشيح الكبيبي.
[ بحاجة لمصدر ]
علم العقاقير
يعتبر أكسيد النيتريك دواءً مضادًا للذبحة الصدرية: فهو يسبب توسع الأوعية، والذي يمكن أن يساعد في تخفيف الآلام الإقفارية، المعروفة باسم الذبحة الصدرية، عن طريق تقليل عبء العمل على القلب. عن طريق توسيع (توسيع) الشرايين، تعمل أدوية أكسيد النيتريك على خفض ضغط الشرايين وضغط ملء البطين الأيسر. يمكن أن يساهم أكسيد النيتريك في إصابة إعادة التروية عندما تتفاعل كمية زائدة يتم إنتاجها أثناء إعادة ضخه (بعد فترة من نقص التروية) مع الأكسيد الفائق لإنتاج مادة بيروكسينيتريت المؤكسدة الضارة. على النقيض من ذلك، فقد ثبت أن أكسيد النيتريك المستنشق يساعد على البقاء والتعافي من التسمم بالباراكوات، الذي ينتج عنه أكسيد الفائق الذي يتلف أنسجة الرئة ويعيق استقلاب NOS.
لا يقلل توسع الأوعية من حجم الدم الذي يضخه القلب، ولكنه يقلل القوة التي يجب أن تمارسها عضلة القلب لضخ نفس الحجم من الدم. حبوب النتروجليسرين، التي تؤخذ تحت اللسان (تحت اللسان)، تستخدم لمنع أو علاج آلام الصدر الحادة. ويتفاعل مع النتروجليسرين سلفهيدريل مجموعة (-SH) لإنتاج أكسيد النيتريك، الذي يخفف الألم عن طريق التسبب في توسع الأوعية. هناك دور محتمل لاستخدام أكسيد النيتريك في تخفيف الاختلالات الانقباضية للمثانة، وتشير الأدلة الحديثة إلى أن النترات قد تكون مفيدة لعلاج الذبحة الصدرية بسبب انخفاض استهلاك الأكسجين في عضلة القلب عن طريق تقليل التحميل المسبق وبعد التحميل وكذلك بعض توسع الأوعية التاجية المباشر.
الانسداد الرئوي
كما له فوائد مثل العلاجات حيث يُعطى أكسيد النيتريك أيضًا كعلاج إنقاذي في المرضى الذين يعانون من فشل البطين الأيمن الحاد نتيجة الانسداد الرئوي.
ابحاث
يجب أيضًا تسليط الضوء هنا على إنتاج أكسيد النيتريك في العتائق البحرية والبكتيريا. في تقدم.
كوفيد ‑ 19
اعتبارًا من أبريل 2020، تجري الدراسات والتجارب لفحص الفوائد المحتملة لأكسيد النيتريك في علاج COVID-19. يعتمد هذا البحث على حقيقة أن أكسيد النيتريك قد تم فحصه كعلاج تجريبي لمرض السارس. يقوم بريان ستريكلاند، دكتوراه في الطب، والزميل في الطب البري في مستشفى ماساتشوستس العام الذي يدرس «الضائقة التنفسية الحادة» في الارتفاعات العالية، بتطبيق هذا البحث على COVID-19. يشارك في التجارب السريرية التي تستخدم أكسيد النيتريك المستنشق كعلاج لـ COVID ‑ 19. تم استلهام هذا النهج من عمل الأستاذ المساعد في طب الطوارئ في كلية الطب بجامعة هارفارد إن ستيوارت هاريس، الذي كان يدرس آثار داء المرتفعات على متسلقي الجبال، مثل أولئك الذين يتسلقون جبل إيفرست. لاحظ هاريس أن عواقب داء المرتفعات المرتفعة على جسم الإنسان تعكس تأثير COVID-19 المختل وظيفيًا على الرئتين. ينبع تركيزه على أكسيد النيتريك من دوره في القدرة على التنفس في ارتفاعات عالية. وفقًا لـ WCVB-TV ، يتم إجراء تجارب مماثلة في مركز تافتس الطبي. تتكهن دراسات أخرى بأن استبدال التنفس الفموي (الذي يقضي على NO) بالتنفس الأنفي (مما يزيد من NO) هو «تغيير نمط الحياة» الذي «قد يساعد أيضًا في تقليل الحمل الفيروسي لـ SARS-CoV-2 وأعراض الالتهاب الرئوي COVID ‑ 19 عن طريق تعزيز المزيد آليات دفاع فعالة مضادة للفيروسات في الجهاز التنفسي».
المراجع
روابط خارجية
دورة النيتروجين
مركبات النيتروجين