Summary

Técnicas Analíticas para ensaiar Bioatividade Óxido Nítrico

Published: June 18, 2012
doi:

Summary

A produção endógena de óxido nítrico (NO) regula uma grande variedade de funções biológicas. Está se tornando cada vez mais claro que a ruptura ou desregulagem de sinalização NO base está envolvida em muitas doenças humanas. Os métodos para quantificar relevante metabólitos podem fornecer novos biomarcadores de diagnóstico ou de prognóstico para a doença humana.

Abstract

O óxido nítrico (NO) é um radical livre diatômico que é extremamente curta duração em sistemas biológicos (menos de 1 segundo no sangue circulante) 1. NO pode ser considerada uma das moléculas de sinalização mais importantes produzidos no nosso corpo, regulando as funções essenciais, incluindo mas não limitado a regulação da pressão arterial, a resposta imune e comunicação neural. Portanto, sua detecção precisa e quantificação, em matrizes biológicas é crucial para entender o papel do NO na saúde e na doença. Com tal meia vida um curto fisiológica de NO, estratégias alternativas para a detecção dos produtos de reacção de NO bioquímica têm sido desenvolvidos. A quantificação dos metabólitos do NO relevantes em vários compartimentos biológicos fornece informação valiosa no que diz respeito ao método in vivo a produção de NO a biodisponibilidade, e metabolismo. Basta provar um único compartimento, tais como sangue ou plasma nem sempre pode fornecer uma avaliação precisa do bo todody NO estado, particularmente em tecidos. A possibilidade de comparar o sangue com tecidos selecionados em animais de experimentação ajudará a ponte entre a ciência básica ea medicina clínica, na medida do utilitário de diagnóstico e prognóstico de NO biomarcadores na saúde e na doença. Portanto, a extrapolação do plasma ou do sangue para os tecidos estado NO específicos de interesse não é mais uma abordagem válida. Como resultado, os métodos de continuar a ser desenvolvido e validado que permitem a detecção e quantificação de NO e NO-produtos afins / metabolitos em múltiplos compartimentos de animais experimentais in vivo. O paradigma estabelecido de NO bioquímica da produção de NO sintases a ativação de guanilato ciclase solúvel (GCs) à oxidação eventual a nitrito (NO 2 -) e nitrato (NO 3 -) pode representar apenas parte de NO de efeitos in vivo. A interacção de metabolitos de NO e NO-derivada com tióis proteicos, aminas secundárias, e metais para formar S-nitrosothióis (RSNOs), N-nitrosaminas (RNNOs), e nitrosilo-heme representam respectivamente cGMP-independentes efeitos de NO e são susceptíveis tão importante como fisiologicamente activação de sGC pelo NO. Uma compreensão verdadeira de NO na fisiologia é derivado a partir de experiências de vivo de amostragem compartimentos múltiplos simultaneamente. O óxido nítrico metodologia (NO) é uma ciência complexa e muitas vezes confuso e o foco de muitos debates e discussão sobre NO bioquímica. A elucidação de novos mecanismos e vias de sinalização envolvendo NÃO depende de nossa capacidade de, especificamente, de forma seletiva e sensível detectar e quantificar todas as informações relevantes e NÃO NO produtos e metabólitos em matrizes biológicas complexas. Aqui, nós apresentamos um método para a análise rápida e sensível de nitrito e nitrato por HPLC, bem como a detecção de NO livre em amostras biológicas utilizando in vitro de quimioluminescência ozono com base com derivitazation química para determinar a fonte molecular de NO, bem como ex vivo comMiografia banho de órgãos.

Protocol

1. Coleta de Sangue Total Coletar sangue venoso de humanos ou de animais experimentais em ELm / tubos contendo EDTA. Imediatamente girar sangue em uma centrífuga de bancada a 14.300 rcf (força centrífuga relativa) por 7 minutos para o preparo do plasma e dos glóbulos vermelhos pelota. Preparar amostras de plasma para cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e detecção por quimioluminescência (CLD) análise. HPLC: Adicionar 01:01 volume de metanol frio para o plasma, …

Discussion

Os métodos descritos aqui para a quantificação de metabólitos do NO relevantes em vários compartimentos biológicos permitirá para o fingerprinting de NO biologia na saúde e na doença que podem ser correlacionados com as medições funcionais de NO pelo endotélio. Estes métodos requerem preparação de amostras simples, com potencial de adaptação para a produção elevada. A quantidade relativa destas moléculas pode ajudar a compreender a produção de NO e sua transformação metabólica num certo número …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostariam de agradecer Hong Jiang, Ph.D. e Deepa Parathasarthy, MPH, BDS para a assistência técnica.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
N-ethylmaleimide Thermo Scientific 23030
EDTA Sigma-Aldrich E7889
Potassium Ferricyanide Fluka 60299
HPLC Eicom Corp ENO-20
Autosampler Alcott  
DMT Myograph AD Instruments  
PowerLab AD Instruments  
Chemiluminescent EcoPhysics CLD 88Y
Centrifuge Eppendorf 5415D
Acetylcholine Sigma-Aldrich A6625
R-(-) Phenylephrine Sigma-Aldrich P6126

Referencias

  1. Kelm, M. Nitric oxide metabolism and breakdown. Biochimica et Biophysica Acta. 1411, 273-289 (1999).
  2. Furchgott, R. F., Zawadzki, J. V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetycholine. Nature. 288, 373-376 (1980).
  3. Ignarro, L. J. Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and vein is nitric oxide. Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 84, 9265-9269 (1987).
  4. Feelisch, M. Concomitant S-, N-, and heme-nitrosylation in biological tissues and fluids: implications for the fate of NO in vivo. FASEB J. 16, 1775-1785 (2002).
  5. Wang, X. Measurement of nitric oxide levels in the red cell: validation of tri-iodide-based chemiluminescence with acid-sulfanilamide pretreatment. J. Biol. Chem. 281, 26994-27002 (2006).
  6. Angelo, M., Singel, D. J., Stamler, J. S. An S-nitrosothiol (SNO) synthase function of hemoglobin that utilizes nitrite as a substrate. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 8366-8371 (2006).
  7. Bryan, N. S. Bound NO in human red blood cells: fact or artifact. Nitric Oxide. 10, 221-228 (2004).
  8. Feelisch, M. Tissue Processing of Nitrite in Hypoxia: An Intricate Interplay of Nitric Oxide-Generating and -Scavenging Systems. J. Biol. Chem. 283, 33927-33934 (2008).
  9. Bryan, N. S., Grisham, M. B. Methods to detect nitric oxide and its metabolites in biological samples. Free Radic. Biol. Med. 43, 645-657 (2007).
  10. Lundberg, J. O., Weitzberg, E. NO generation from inorganic nitrate and nitrite: Role in physiology, nutrition and therapeutics. Arch. Pharm. Res. 32, 1119-1126 (2009).
  11. Lundberg, J. O., Weitzberg, E., Gladwin, M. T. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat. Rev. Drug. Discov. 7, 156-157 (2008).

Play Video

Citar este artículo
Jiang, H., Parthasarathy, D., Torregrossa, A. C., Mian, A., Bryan, N. S. Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity. J. Vis. Exp. (64), e3722, doi:10.3791/3722 (2012).

View Video