Spesies nitrogen reaktif

Spesies nitrogen reaktif (Reactive nitrogen species; RNS) adalah keluarga molekul antimikroba yang berasal dari nitrat oksida (•NO) dan superoksida (O2•−) diproduksi melalui aktivitas enzimatik dari nitrat oksida sintase 2 (NOS2) dan NADPH oksidase yang dapat diinduksi, berturut-turut. NOS2 diekspresikan terutama pada makrofag setelah induksi oleh sitokin dan produk mikrob, terutama interferon-gamma (IFN-γ) dan lipopolisakarida (LPS).

Spesies nitrogen reaktif bekerja sama dengan spesies oksigen reaktif (ROS) untuk merusak sel biologis, yang menyebabkan tekanan nitrosatif. Oleh karena itu, kedua spesies ini sering disebut sebagai ROS/RNS.

Spesies nitrogen reaktif juga terus diproduksi di tanaman sebagai hasil sampingan metabolisme aerobik atau sebagai respons terhadap tekanan.

Jenis 

RNS diproduksi pada hewan yang dimulai dengan reaksi nitrat oksida. (•NO) dengan superoksida (O2•−) untuk membentuk peroksinitrit (ONOO−):

 •NO (nitrat oksida) + O2•− (superoksida) → ONOO− (peroksinitrit)

Anion superoksida (O2−) adalah spesies oksigen reaktif yang bereaksi cepat dengan nitrat oksida (NO) dalam pembuluh darah. Reaksi menghasilkan peroksinitrit dan menghabiskan bioaktivitas NO. Hal ini penting karena NO adalah mediator kunci dalam banyak fungsi vaskular penting termasuk regulasi ritme otot polos dan tekanan darah, aktivasi platelet, dan sinyal sel vaskular.

Peroksinitrit sendiri adalah spesies yang sangat reaktif yang dapat bereaksi langsung dengan berbagai target biologis dan komponen sel termasuk lipid, tiol, residu asam amino, basa DNA, dan antioksidan dengan berat molekul rendah. Namun, reaksi ini terjadi pada tingkat yang relatif lambat. Tingkat reaksi yang lambat ini memungkinkannya bereaksi lebih selektif sepanjang sel. Peroksinitrit mampu melewati selaput sel sampai batas tertentu melalui saluran anion. Selain itu peroksinitrit dapat bereaksi dengan molekul lain untuk membentuk jenis tambahan RNS termasuk nitrogen dioksida (•NO2) dan dinitrogen trioksida (N2O3) serta jenis radikal bebas reaktif kimia lainnya. Reaksi penting yang melibatkan RNS termasuk:

 ONOO− + H+ → ONOOH (asam peroksinitrit) → •NO2 (nitrogen dioksida) + •OH (radikal hidroksil)
 ONOO− + CO2 (karbon dioksida) → ONOOCO2− (nitrosoperoksikarbonat)
 ONOOCO2− → •NO2 (nitrogen dioksida) + O=C(O•)O− (radikal karbonat)
 •NO + •NO2  N2O3 (dinitrogen triksida)

Target biologis 

Peroksinitrit dapat bereaksi langsung dengan protein yang mengandung pusat logam transisi. Oleh karena itu, dapat memodifikasi protein seperti hemoglobin, mioglobin, dan sitokrom c dengan mengoksidasi heme besi menjadi bentuk feritiknya yang sesuai. Peroksinitrit juga dapat mengubah struktur protein melalui reaksi dengan berbagai asam amino dalam rantai peptida. Reaksi yang paling umum dengan asam amino adalah oksidasi sistein. Reaksi lainnya adalah nitrat tirosin; namun peroksinitrit tidak bereaksi langsung dengan tirosin. Tirosin bereaksi dengan RNS lain yang dihasilkan oleh peroksinitrit. Semua reaksi ini mempengaruhi struktur dan fungsi protein dan dengan demikian memiliki potensi untuk menyebabkan perubahan aktivitas katalitik enzim, mengubah organisasi sitoskeletal, dan transduksi sinyal sel yang terganggu.

Lihat pula 
 Spesies oksigen reaktif

Referensi

Pranala luar 
 Short article on RN chemistry 
 Article on global RN trends

Senyawa nitrogen
Radikal bebas