respiratory burst

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Respiratory burst sau burst respiratorie ( de asemenea , cunoscut sub numele de oxidativă spargere sau spargere) este procesul în care unele celule sunt capabile să producă și eliberarea de specii reactive de oxigen , cum ar fi superoxid radicali și peroxid de hidrogen . Acesta este caracterizat printr-o creștere foarte violentă a cererii de oxigen și a consumului de energie la nivel celular, de unde și numele; este un mecanism frecvent utilizat de către celulele sistemului imunitar pentru a produce compuși cu capacitate microbicidă, cum ar fi peroxidul de hidrogen și hipoclorit de anioni.

mecanismul de bază

Mecanismul prin care celulele produc specii reactive de oxigen implica actiunea unei enzime numite NAD (P) H oxidazei ; această enzimă este capabil să utilizeze NADPH ca un agent de reducere pentru a reduce oxigen liber (O ₂₎ la superoxid, care în mod spontan combina cu alte molecule pentru a produce foarte reactive radicali liberi , incluzând anioni hidroxidul , peroxid , hipoclorit de , hipoiodit și monoxidul de azot .

NAD (P) H oxidazei este o multimeric enzimă formată prin diferite subunități: gp91-pHOx , p22-pHOx , p40-pHOx , p47-pHOx , P67-pHOx , Rap 1A și Rac2 ; aceste subunități sunt adesea găsite distribuite în citosol sau îmbinat cu membrana de granule specifice. Gp91-pHOx și p22-pHOx formează complexul denumit b558 flavocytochrome care este ancorat la membrana, in timp ce restul de pHOx (din phagocite oxidaza engleză) și proteinele accesorii Rac2 (a GTPasa ) și Rap ( Ras- proteina 1A legate : proteina RAS-bound) se găsesc în citoplasmă . ^[1] Atunci când o celulă este activat prin inițierea burst respirator, oxidază sine ancorele pe membrana de phagosomes și începe activitatea. Oxidazei extrage o pereche de electroni din NADPH, transformând - o în NADP ⁺ și le captează într - un lanț de electroni care are flavocytochrome b ca nucleu ( în mod specific două grupări hem și una FAD din gp91), până când sunt evacuate pe o molecula de oxigen pentru a forma superoxid . Reacția poate fi rezumată în: ^[2]

$\mathrm {NADPH+2O_{2}\to 2O_{2}^{-}+NADP^{+}+H^{+}}$ ${\ Displaystyle \ mathrm {NADPH + 2O_ {2} \ la 2O_ {2} ^ {-} + NADP ^ {+} + H ^ {+}}}$ ${\ Displaystyle \ mathrm {NADPH + 2O_ {2} \ la 2O_ {2} ^ {-} + NADP ^ {+} + H ^ {+}}}$

Acest mecanism determină o creștere a consumului de oxigen și energie de către celulă și determină o creștere rapidă a concentrației de protoni, care este captat de către componenta gp91-PHOX care acționează ca un canal de protoni. ^[2]

Funcție imunitară

Celulele fagocitare , cum ar fi neutrofile , monocite , macrofage și eozinofile distruge microorganismele fagocitate prin producerea fagolizozom , un tip special de phagosome unde sunt închiși și distruse de compuși care sunt toxici pentru ei. Acești compuși sunt produși prin două căi, unul independent de oxigen ( de exemplu , lizozim și lactoferină ) și un alt dependent de oxigen, în care sunt produse din speciile reactive ale acesteia din urmă.

Impulsul respirator Termenul este de obicei folosit pentru a desemna eliberarea acestor specii reactive de oxigen de către celulele fagocitare ale sistemului imunitar, cum ar fi neutrofile și monocite , atunci când vin în contact cu diferite tipuri de bacterii sau fungi . Impulsul respirator joacă un rol foarte important în sistemul imunitar , este o reacție crucială care are loc in fagocite unde este folosit pentru a ucide și degradează fagocitate microorganisme. Celulele fagocitare ale sistemului imunitar utilizarea sistemului NADPH pentru a reduce O ₂ la superoxidul radicalul: superoxid obținut este apoi atacat de enzima superoxid superoxid pentru a forma peroxid de hidrogen, care , la rândul său , servește ca substrat pentru peroxidază enzima la oxida Cl ^- , Br ^- și eu ^- la hipocloritul , hipobromit și hipoiodit , compuși care sunt extrem de toxice pentru microorganisme. Peroxidul de hidrogen poate participa , de asemenea , în catalizate de cationi Haber-Weiss reacția pentru a forma radicalul hidroxil . ^[1]

Explozia respiratorie în celulele fagocitare este atât de puternic și violent, care cele mai multe ori provoacă moartea celulelor prin consumarea echivalenților de reducere, prin formarea de radicali liberi și de dezechilibre în potențiale de hidrogen.

Alte funcții

NAD (P) H oxidazei este enzima care determina dilatarea arteriala dependente de oxizi de azot. Reacționează superoxid cu monoxid de azot produs de enzima sintaza NO (oxid nitric sintetază) din amino acidul L- arginina , rezultând în formarea peroxynitrite , care reduce cantitatea de monoxid de azot biologic activ necesară pentru a dilata artera.

Explozia respiratorie apare , de asemenea , în zigotul animalelor superioare după ce ovulul a fost fertilizat și pot fi de asemenea produse de unele celule de plante.

Sa sugerat că activarea NAD (P) oxidază depinde de o activare anterioară a unei protein kinazei C. ^[3]

Patologii asociate

Mulți stimuli vasculare, inclusiv cele cunoscute pentru a promova insulina de rezistenta ( insulina rezistenta), Activate NAD (P) H oxidazei printr - un mecanism complex care include activarea genei a crescut și a unor mecanisme de activare enzimatică complexe.

Anionul superoxid, peroxynitrite și alte specii reactive de oxigen joacă un rol patogenic mediat de peroxidarea proteinelor și lipidelor, și prin activarea cascadelor sensibile redox semnalizare.

Absența sau pierderea funcției de previne NAD (P) H oxidazei formarea de specii reactive de oxigen și acest lucru are ca rezultat o boală cunoscută sub numele de boala granulomatoasă cronică , care se caracterizează prin infecții recurente și formarea de granuloame în care celulele care nu pot ucide agentul infecțios.

Notă

^ ^A ^b Arango Rincón JC, Gámez Díaz LY, López Quintero JA sistem NADPH-Oxidasa:. Nuevos retos perspectivas y, vol. 23, n. 4, Iatreia, 2010, 362-372. Sinteză
^ ^A ^b Garcia Triana BE, Saldaña Bernabeu A, García Piñeiro JC, Bastarrechea Milián M., NADPH-Oxidasa fagocitare: COMPONENTES, ensamblaje mecanism y de Acción, vol. 20, nr. 1, Rev Cubana Invest Biomed, 2001, 59-63. Full text gratuit
^ Inoguchi T., Sonta T., Tsubouchi H., Etoh T., Kakimoto M., Sonoda N., Sato N., Sekiguchi N., Kobayashi K., Sumimoto H., Utsumi H., Nawata H.,proteine kinazei C creșterea dependentă de specii reactive de oxigen de producție (ROS) în țesuturile vasculare ale diabetului: rolul NAD vascular (P) H oxidaza , în J. Am Soc Nephrol... , vol. 14, 8 Suppl. 3, 2003, S227-32, DOI : 10.1097 / 01.ASN.0000077407.90309.65 , PMID 12874436 . Full text gratuit

Elemente conexe

Tetrazoliu albastru clorură nitro pentru descrierea testului funcției.
Boala cronică granulomatoasă pentru mai multe informații cu privire la consecințele defectelor în această cale metabolică.

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere de pe focar respirator

linkuri externe

(RO) respiratorii de spargere , în Medical Subiect Rubricile (MeSH), National Library of Medicine , 2009.

Portalul de biologie

Portalul Medicinii

[ArangoC-1] A ^b Arango Rincón JC, Gámez Díaz LY, López Quintero JA sistem NADPH-Oxidasa:. Nuevos retos perspectivas y, vol. 23, n. 4, Iatreia, 2010, 362-372. Sinteză

[GarciaT-2] A ^b Garcia Triana BE, Saldaña Bernabeu A, García Piñeiro JC, Bastarrechea Milián M., NADPH-Oxidasa fagocitare: COMPONENTES, ensamblaje mecanism y de Acción, vol. 20, nr. 1, Rev Cubana Invest Biomed, 2001, 59-63. Full text gratuit

[pmid12874436-3] Inoguchi T., Sonta T., Tsubouchi H., Etoh T., Kakimoto M., Sonoda N., Sato N., Sekiguchi N., Kobayashi K., Sumimoto H., Utsumi H., Nawata H.,proteine kinazei C creșterea dependentă de specii reactive de oxigen de producție (ROS) în țesuturile vasculare ale diabetului: rolul NAD vascular (P) H oxidaza , în J. Am Soc Nephrol... , vol. 14, 8 Suppl. 3, 2003, S227-32, DOI : 10.1097 / 01.ASN.0000077407.90309.65 , PMID 12874436 . Full text gratuit

[1]

[2]

[3]