3-nitrotyrozyna - marker stresu oksydacyjnego in vitro i in vivo



Podobne dokumenty
Antyoksydanty pokarmowe a korzyści zdrowotne. dr hab. Agata Wawrzyniak, prof. SGGW Katedra Żywienia Człowieka SGGW

Stres oksydacyjny reaktywne formy tlenu i azotu w patogenezie zaburzeń układu krążenia

Wolne rodniki :WR. O 2 - tlen singletowy NO - tlenek azotu. HO 2 - rodnik wodoronadtlenkowy H 2 O 2 - nadtlenek wodoru O 2 anionorodnik ponadtlenkowy

Techniki immunoenzymatycznego oznaczania poziomu hormonów (EIA)

Do moich badań wybrałam przede wszystkim linię kostniakomięsaka 143B ze względu na jej wysoki potencjał przerzutowania. Do wykonania pracy

Prof. dr hab. Czesław S. Cierniewski

Wolne rodniki w komórkach SYLABUS A. Informacje ogólne

Wpływ cisplatyny i doksorubicyny na układ prooksydacyjno/antyoksydacyjny oraz ekspresję białka p53 w komórkach gruczolakoraka płuc in vitro

Wskaźniki włóknienia nerek

Lek. Ewelina Anna Dziedzic. Wpływ niedoboru witaminy D3 na stopień zaawansowania miażdżycy tętnic wieńcowych.

Garcinia wartościowe rośliny lecznicze w profilaktyce chorób układu krążenia

Aktywuj geny młodości. Badanie genetyczno-biochemiczne dotyczące własnych możliwości organizmu do spowolnienia procesów starzenia.

Badanie oddziaływania polihistydynowych cyklopeptydów z jonami Cu 2+ i Zn 2+ w aspekcie projektowania mimetyków SOD

Tytuł rozprawy na stopień doktora nauk medycznych:

Labowe know-how : ELISA

STRES OKSYDACYJNY WYSIŁKU FIZYCZNYM

Maciej Korpysz. Zakład Diagnostyki Biochemicznej UM Lublin Dział Diagnostyki Laboratoryjnej Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny Nr 1 w Lublinie

Układ pracy. Wstęp i cel pracy. Wyniki. 1. Ekspresja i supresja Peroksyredoksyny III w stabilnie transfekowanej. linii komórkowej RINm5F

Ćwiczenie nr 5 - Reaktywne formy tlenu

USG Power Doppler jest użytecznym narzędziem pozwalającym na uwidocznienie wzmożonego przepływu naczyniowego w synovium będącego skutkiem zapalenia.

Zaburzenia krzepnięcia diagnostyka w systemie przyłóżkowym

oraz stężenie ceruloplazminy (CER)), stresu oksydacyjnego ((stężenie dialdehydu malonowego (MDA), stężenie nadtlenków lipidowych (LPH) i całkowity

Prezentacja Pracowni Ekologii Drobnoustrojów w Katedry Mikrobiologii UJCM

Oznaczanie mocznika w płynach ustrojowych metodą hydrolizy enzymatycznej

Prawidłowa hemostaza jest stanem dynamicznej równowagi pomiędzy procesami pro- i

Choroby peroksysomalne

Odżywianie osób starszych (konspekt)

KURS PATOFIZJOLOGII WYDZIAŁ LEKARSKI

Fetuina i osteopontyna u pacjentów z zespołem metabolicznym

TROMBOELASTOMETRIA W OIT

PRZEWODNIK DYDAKTYCZNY PRZEDMIOTU

Wpływ wysiłku pływackiego na stężenie mitochondrialnego cholesterolu oraz metabolizm energetyczny w warunkach stresu oksydacyjnego

ĆWICZENIA Z BIOCHEMII

Mgr inż. Aneta Binkowska

LEKI CHEMICZNE A LEKI BIOLOGICZNE

ZAKŁAD DIAGNOSTYKI LABORATORYJNEJ I IMMUNOLOGII KLINICZNEJ WIEKU ROZOJOWEGO AM W WARSZAWIE.

WPŁYW ZWIĄZKÓW PLATYNY NA GENEROWANIE ANIONORODNIKA PONADTLENKOWEGO W PŁYTKACH KRWI ŚWINI

Uniwersytet Łódzki Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Katedra Biofizyki Skażeń Środowiska ul. Pomorska 141/143, Łódź

Leczenie przeciwpłytkowe w niewydolności nerek (PCHN) Dr hab. Dorota Zyśko, prof. nadzw Łódź 2014

MATERIAŁ I METODY WYNIKI. Stężenie witaminy C w osoczu (µmol/l) X ± SD Grupa kontrolna (n = 36) 56.7 ± 19.0

Chemia kryminalistyczna

Techniki immunochemiczne. opierają się na specyficznych oddziaływaniach między antygenami a przeciwciałami

Bartosz Horosz. Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego Warszawa. Sopot, 17 kwietnia 2015r.

Interakcje między abiotycznymi i biotycznymi czynnikami stresowymi: od teorii do praktyki Elżbieta Kuźniak Joanna Chojak

CHARAKTERYSTYKI SPEKTRALNE UTLENIONEJ I ZREDUKOWANEJ FORMY CYTOCHROMU C

KURS PATOFIZJOLOGII WYDZIAŁ LEKARSKI

Przeciwutleniacze w Ŝywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne - praca zbiorowa pod red. Włodzimierza Grajka

Ocena rozprawy na stopień doktora mgr inż. Katarzyny Wójcik Związek. zmienności genów naprawy DNA przez wycinanie zasad z występowaniem

Minister van Sociale Zaken en Volksgezondheid

Mechanizm dysfunkcji śródbłonka w patogenezie miażdżycy naczyń

Wirus zapalenia wątroby typu B

W Polsce ok. 6-7% ciąż kończy się przedwczesnymi porodami, a 20-25% z nich związane jest z chorobą łożyska.

Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii. Andrzej Wójcik

Uniwersytet Łódzki, Instytut Biochemii

BUDUJEMY ZDROWIE POLAKÓW, AKTYWUJĄC GENOM CZŁOWIEKA. NASZĄ PASJĄ JEST ZDROWIE, NASZĄ INSPIRACJĄ SĄ LUDZIE PRODUCENT:

RECENZJA W POSTĘPOWANIU O NADANIE STOPNIA DOKTORA HABILITOWANEGO DR MED. PAULINY KLENIEWSKIEJ

PROKALCYTONINA infekcje bakteryjne i sepsa. wprowadzenie

Długotrwały niedobór witaminy C (hipoascorbemia) powoduje miażdżycę oraz osadzanie się lipoproteiny(a) w naczyniach krwionośnych transgenicznych myszy

Diagnostyka zakażeń EBV

Biochemia Ćwiczenie 4

Interdyscyplinarny charakter badań równoważności biologicznej produktów leczniczych

Wpływ płynoterapii na krzepnięcie/fibrynolizę

Nadciśnienie tętnicze a markery dysfunkcji śródbłonka u dzieci z przewlekłą chorobą nerek

WPŁYW SUPLEMENTACJI EKSTRAKTEM Z CZERWONEGO WINA NA WŁAŚCIWOŚCI ANTYOKSYDACYJNE I FIBRYNOLITYCZNE U LUDZI

Co może zniszczyć nerki? Jak żyć, aby je chronić?

Diagnostyka i monitorowanie cukrzycy i chorób nerek

JAK DZIAŁA WĄTROBA? Wątroba spełnia cztery funkcje. Najczęstsze przyczyny chorób wątroby. Objawy towarzyszące chorobom wątroby

Metody analizy jakościowej i ilościowej lipidów powierzchniowych i wewnętrznych owadów

w kale oraz innych laboratoryjnych markerów stanu zapalnego (białka C-reaktywnego,

Ocena zależności pomiędzy stężeniami wifatyny i chemeryny a nasileniem łuszczycy, ocenianym za pomocą wskaźników PASI, BSA, DLQI.

Cystatin C as potential marker of Acute Kidney Injury in patients after Abdominal Aortic Aneurysms Surgery preliminary study

Ocena ekspresji genów proangiogennych w komórkach nowotworowych OVP-10 oraz transfektantach OVP-10/SHH i OVP-10/VEGF

Oddziaływanie reaktywnych form tlenu i azotu z białkami

BIOTECHNOLOGIA MEDYCZNA

BIOTECHNOLOGIA STUDIA I STOPNIA

PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU (ĆWICZENIA LABORATORYJNE) CHEMIA KLINICZNA

TROMBOCYTY. Techniki diagnostyczne w hematologii. Układ płytek krwi. Trombopoeza SZPIK CZERWONY

(Akty o charakterze nieustawodawczym) DECYZJE

Zasady diagnostyki laboratoryjnej u pacjenta otrzymującego lek Hemlibra Edyta Odnoczko

Wpływ alkoholu na ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych

Spis treści. Aparatura

Przedmowa... Skróty...

KREW: 1. Oznaczenie stężenia Hb. Metoda cyjanmethemoglobinowa: Zasada metody:

Dr hab. med. Aleksandra Szlachcic Kraków, Katedra Fizjologii UJ CM Kraków, ul. Grzegórzecka 16 Tel.

Skale i wskaźniki jakości leczenia w OIT

CENNIK DIAGNOSTYKA NIEPŁODNOŚCI MĘSKIEJ

UNIWERSYTET MEDYCZNY W LUBLINIE KATEDRA I KLINIKA REUMATOLOGII I UKŁADOWYCH CHORÓB TKANKI ŁĄCZNEJ PRACA DOKTORSKA.

Epidemia niewydolności serca Czy jesteśmy skazani na porażkę?

prof. Joanna Chorostowska-Wynimko Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie

spektropolarymetrami;

Uniwersytet Łódzki, Instytut Biochemii

Spektrofotometryczna metoda oznaczania aktywności peroksydazy

DIETA W PRZEWLEKŁEJ CHOROBIE NEREK

Czy jest możliwe skuteczne leczenie cukrzycy w grupie chorych otyłych ze znaczną insulinoopornością?

Diagnostyka wirusologiczna w praktyce klinicznej

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Biochemia kliniczna

STRESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ

Transkrypt:

diagnostyka laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics 2010 Volume 46 Number 2 141-145 Praca poglądowa Review article 3-nitrotyrozyna - marker stresu oksydacyjnego in vitro i in vivo 3-nitrotyrosine as a marker of oxidative stress in vitro and in vivo Joanna Kołodziejczyk Katedra Biochemii Ogólnej, Uniwersytet Łódzki Streszczenie Rosnąca liczba danych z badań doświadczalnych i klinicznych wskazuje na związek między stresem oksydacyjnym, a patogenezą wielu chorób. Jak oszacowano do tej pory, reaktywne formy tlenu i azotu są zaangażowane w przebieg ponad stu jednostek chorobowych. 3-nitrotyrozyna (3-NT) stanowi jeden z najbardziej obiecujących markerów zmian zachodzących w organizmie pod wpływem stresu oksydacyjnego. Nitrowanie reszt tyrozyny w białkach potwierdzono in vivo m.in. w chorobie wieńcowej, nowotworach, stanach niedokrwienia i reperfuzji, czy cukrzycy. Wykrycie obecności 3-NT ma nie tylko wartość informacyjną. Wykazano, że powstawanie 3-NT może zaburzać strukturę i funkcję fizjologiczną wielu białek, prowadząc nawet do utraty ich funkcji. Summary Data from numerous experimental and clinical studies demonstrate the important role of oxidative stress in the pathogenesis of various diseases. It has been established that reactive oxygen (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) are implicated in over 100 disorders. ROS and RNS can cause the oxidation and nitration of different molecules, leading often to tissue/organ damage. Nitration of free and protein tyrosine residues, that leads to 3-nitrotyrosine (3-NT) formation, was observed in many diseases, such as coronary artery disease, ischaemia and reperfusion, cancer and diabetes. The increasing interest in the clinical relevance of 3-NT has been reported. 3-NT formation is not only a marker of nitration; it may also lead to changes pf protein structure and protein dysfunction. Thus, 3-NT detection is supposed to be an important biomarker of oxidative/nitrative protein damage. Słowa kluczowe: stres oksydacyjny, 3-nitrotyrozyna, marker Key words: oxidative stress, marker, 3-nitrotyrosine Praca wykonana w ramach realizacji projektu badawczego 506/810 finansowanego przez Uniwersytet Łódzki. Wstęp Nasilone wytwarzanie reaktywnych form tlenu i azotu towarzyszy wielu chorobom zarówno we wczesnych stadiach rozwoju, jak i w ich późniejszym przebiegu. Dlatego też zwraca się uwagę na ocenę stresu oksydacyjnego, który może prowadzić do licznych strukturalnych i funkcjonalnych modyfikacji biomolekuł, obecnych zarówno w komórkach, tkankach, jak i płynach ustrojowych. W warunkach patofizjologicznych i przy zwiększonym wytwarzaniu reaktywnych form tlenu i azotu (RFT i RFA) w organizmie dochodzi do zmian i uszkodzeń cząsteczek lipidów, kwasów nukleinowych i białek. Stres oksydacyjny pojawiający się w warunkach patologicznych, może być oceniany z wykorzystaniem różnych testów i wskaźników, najczęściej na podstawie oceny peroksydacji lipidów za pomocą oznaczania poziomu TBARS (ang. thiobarbituric acid reactive substances), dialdehydu malonowego (MDA) czy izoprostanów. Materiał szczególnie przydatny do oceny stresu oksydacyjnego stanowią jednak białka: są trwalsze, łatwiejsze do przechowywania, występują w większym stężeniu niż np. DNA, mniejsze jest też prawdopodo- 141

3-nitrotyrozyna - marker stresu oksydacyjnego in vitro i in vivo bieństwo wystąpienia artefaktów. Wśród uszkodzeń białek zachodzących w stresie oksydacyjnym, coraz większą uwagę zwraca się obecnie na proces nitrowania reszt tyrozyny, prowadzący do powstania 3-nitrotyrozyny (3-NT). Zainteresowanie 3-NT wynika zarówno z wartości informacyjnej oznaczenia, jak i również z faktu, że modyfikacja ta ma istotne konsekwencje biologiczne. Powstawanie 3-nitrotyrozyny Do tworzenia 3-nitrotyrozyny w białkach dochodzi in vivo w wyniku działania czynników nitrujących na łańcuch polipeptydowy. Za powstawanie 3-nitrotyrozyny odpowiadają głównie 2 rodniki: tlenek azotu (NO ) oraz anionorodnik ponadtlenkowy (O 2 ), które gwałtownie reagując ze sobą tworzą nadtlenoazotyn (ONOO ), jeden z ważniejszych czynników utleniających i nitrujących, wytwarzany in vivo w ostrych i przewlekłych stanach zapalnych oraz niedokrwienno-reperfuzyjnych (Ryc. 1.). Komórkami zdolnymi do uwalniania dużych ilości NO i O 2, co umożliwia powstawanie ONOO, są m.in. komórki śródbłonka, makrofagi i neutrofile [31]. Przebieg procesów zapalnych w różnych chorobach wiąże się ze wzmożoną rekrutacją i aktywnością makrofagów oraz neutrofili, wytwarzających RFT i RFA. Powstający w takich warunkach NO generowany przez indukowalną syntazę tlenku azotu (inos, ang. inducible nitric oxide synthase) może prowadzić do powstawania nadtlenoazotynu [26]. Nadtlenoazotyn jest głównym czynnikiem powodującym powstawanie 3-nitrotyrozyny, choć nie tylko on może odpowiadać za nitrowanie reszt tyrozynowych w białkach. Pojawianie się 3-NT w białkach może być także efektem reakcji katalizowanych przez peroksydazy, takie jak mieloperoksydaza (MPO) czy peroksydaza eozynofili [32]. Biologiczne znaczenie nitrowania tyrozyny Biologiczna wydajność nitrowania tyrozyny jest niska: stwierdzono, że tylko od 1 do 5 reszt tyrozyny na 10 000 ulega nitrowaniu. Tak niska efektywność nitrowania jest wynikiem wielu procesów związanych zarówno z przemianami, jakim ulegają czynniki nitrujące i produkty przejściowe powstające w reakcjach nitrowania, jak i licznych endogennych mechanizmów antyoksydacyjnych [29]. Pomimo tak niewielkiej wydajności procesu nitrowania, biologiczne znaczenie 3-nitrotyrozyny wydaje się jednak być bardzo istotne. Ze względu na zwiększony poziom nitrowania reszt tyrozynowych w warunkach stresu oksydacyjnego, który towarzyszy procesom patologicznym, sugeruje się, że powstająca 3-nitrotyrozyna jest wiarygodnym markerem uszkodzeń białek. Oznaczana w białkach komórkowych i osoczowych 3-nitrotyrozyna traktowana jest przede wszystkim jako marker działania nadtlenoazotynu, ale pochodna ta jest również aktywnym biologicznie produktem. Obecność 3-nitrotyrozyny wykazano w bardzo różnorodnych chorobach, w tym chorobie wieńcowej [25], posocznicy, chorobie Alzheimera, stwardnieniu rozsianym [12] i kardioplegii [16]. Zidentyfikowano także liczne białka, zróżnicowane zarówno pod względem budowy, jak i pełnionej funkcji zawierające 3-nitrotyrozynę. Wśród nich znaczną część stanowią enzymy, a nitrowanie tyrozyny jest przyczyną zahamowania aktywności m.in. manganowej dysmutazy ponadtlenkowej (MnSOD, ang. manganese superoxide dismutase), istotnego enzymu antyoksydacyjnego [28]. Zależne od inos nitrowanie tyrozyny w MnSOD zachodzące w warunkach stresu oksydacyjnego w stanach patologicznych potwierdzono w badaniach nad odrzucaniem przeszczepów serca [19]. 3-nitrotyrozynę wykryto również w miocytach pacjentów z nadciśnieniem, cukrzycą typu II, po zabiegach kardiochirurgicznych, w przypadkach kardiomiopatii u pacjentów z wirusem HIV [24], a także w naczyniach krwionośnych ze zmianami miażdżycowymi [35]. Jej obecność stwierdzono w białkach osocza chorych na celiakię [34], ostrą niewydolność oddechową (ang. acute respiratory distress syndrome, ARDS) [9] i raka płuc, gdzie w osoczu zidentyfikowano następujące białka zawierające 3-NT: fibrynogen, transferynę, plazminogen i ceruloplazminę [27]. Roggensack i wsp. [30] wykazali wzrost aktywności śródbłonkowej syntazy tlenku azotu (enos, ang. endothelial nitric oxide synthase), tworzenia 3-nitrotyrozyny oraz spadek aktywności dysmutazy ponadtlenkowej (SOD, ang. superoxide dismutase) w naczyniach krwionośnych kobiet ciężarnych ze stanem przedrzucawkowym, co świadczy o tym, że stres oksydacyjny może prowadzić do dysfunkcji śródbłonka naczyń krwionośnych. Natomiast badania Dhiman i wsp. [4] nad patogenezą i przebiegiem choroby Chagasa potwierdzają znaczne nasilenie wytwarzania RFA na skutek infekcji. Ponieważ zaobserwowano, że w przebiegu tej infekcji do osocza krwi są uwalniane białka zawierające 3-NT, autorzy sugerują, że nitrowanie tyrozyny może być markerem postępu zmian chorobowych. Rośnie także liczba danych dotyczących biologicznych efektów powstawania 3-NT w układzie krążenia i procesach związanych z hemostazą. Jej obecność stwierdzono w ścianach naczyń krwionośnych pacjentów z różnymi stopniami zaawansowania zmian miażdżycowych [1,3]. Badania kliniczne wskazują, że detekcja tej modyfikacji tyrozyny może być niezależnym wskaźnikiem ryzyka wystąpienia choroby wieńcowej. Ponieważ zaobserwowano, że na ilość 3-NT ma wpływ stosowanie leków obniżających poziom czynników ryzyka incydentów wieńcowych, sugeruje się, że za pomocą oznaczeń 3-NT zmieniającego się podczas leczenia można monitorować efekty stosowanej terapii [33]. W badaniach in vitro wykazano natomiast, że nadtlenoazotyn zmniejsza możliwość utrzymania równowagi pomiędzy mechanizmami pro- i antykoagulacyjnymi w osoczu poprzez zmniejszenie aktywności czynników krzepnięcia X i VII oraz kompleksu czynnika VIII i białka C. Za prawdopodobne podłoże molekularne tych zmian uważa się właśnie nitrowanie reszt tyrozynowych w tych białkach [17]. W osoczu pacjentów z chorobą wieńcową stwierdzono podwyższony poziom fibrynogenu zawierającego 3-nitrotyrozynę. Wykryto również zmiany w strukturze zarówno fibrynogenu, jak i fibryny, zaobserwowano też przyspieszenie wykrzepiania i modyfikacje 142

J. Kołodziejczyk struktury skrzepu, prawdopodobnie mające wpływ na wystąpienie stanu prozakrzepowego [37]. Powstawanie 3-nitrotyrozyny wydaje się być także czynnikiem hamującym aktywność fibrynolizy [20,11]. Badania Gugliucci [10] pokazują, że nitrowanie plazminogenu głównego białka układu fibrynolitycznego, może mieć istotne znaczenie w występowaniu zwiększonego potencjału prokoagulacyjnego krwi, obserwowanego u osób chorych na cukrzycę. Natomiast Nielsen i wsp. [18] stwierdzili, że aktywność tkankowego aktywatora plazminogenu (t-pa) zmniejsza się wraz ze wzrostem ilości nitrowanej tyrozyny w tym białku. Metody oznaczania 3-nitrotyrozyny Ponieważ 3-NT jest stabilnym produktem powstającym w wyniku zwiększonego wytwarzania RFT i RFA, można ją wykrywać i oznaczać stosując różnorodne metody, takie jak pomiar spektrofotometryczny, HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa, ang. High Performance Liquid Chromatography), chromatografia gazowa, spektrometria masowa, czy metody immunoenzymatyczne. Nie wszystkie z wymienionych metod nadają się jednak do wykorzystania w oznaczeniach w materiale biologicznym [36]. Pierwsze metody oznaczania zawartości 3-NT w białkach opierały się na pomiarach spekrofotometrycznych: (ph 11.5, ε 430 nm = 4400 M -1 cm -1 ) [13]. Metodę tę można było stosować jedynie w prostych układach doświadczalnych z wykorzystaniem roztworów białek, ze względu na konieczność uzyskania wysokiego ph próbek i ich klarowność. Z tych powodów metoda spektrofotometryczna nie znalazła szerszego zastosowania w oznaczeniach 3-NT w materiale biologicznym. Obecnie 3-NT wykrywa się czułymi metodami immunoenzymatycznymi, głównie różnymi odmianami testów ELISA (ang. enzyme-linked immunosorbent assay) z użyciem przeciwciał anty-3-nitrotyrozynowych. Metoda ELISA pozwala na oznaczanie stopnia nitrowania tyrozyny w materiale biologicznym (m.in. osoczu, lizatach komórkowych) i wyklucza większość ograniczeń utrudniających użycie innych metod analitycznych. W odróżnieniu od metody spektrofotometrycznej i techniki Western blotting, płytkowy test immunoenzymatyczny charakteryzuje się dużą wydajnością, czułością i wymaga niewielkiej ilości białka (nano- lub mikrogramy) w badanych próbkach. Stosując bezpośredni test ELISA wykryto 3-NT m.in. w osoczu i w ścianach naczyń krwionośnych pacjentów z cukrzycą typu II, co potwierdza udział stresu oksydacyjnego w patogenezie tej choroby [2]. W 1998 Khan i wsp. [14] opracowali metodę do ilościowego oznaczania 3-NT, którą określili jako kompetycyjny (konkurencyjny) test ELISA (c- ELISA) z wykorzystaniem albuminy zawierającej 3-NT. Immunoenzymatyczne określenie zawartości 3-nitrotyrozyny opisane przez autorów ma charakter półilościowy - stężenie wyraża się w ilościach znitrowanego antygenu wzorcowego. Metoda ta wymaga użycia 2 antygenów: wolnego i związanego na płytce polistyrenowej. Płytki opłaszcza się znitrowaną albuminą (4 µg/ml), a wolny antygen preinkubuje się z przeciwciałami anty-3-nitrotyrozynowymi, a następnie nanosi na opłaszczone studzienki. W zależności od zawartości 3-NT w badanych próbkach określona ilość przeciwciał zostaje związana, tak więc mniej przeciwciał może się wiązać do opłaszczonego antygenu. W studzienkach z najwyższą zawartością 3-NT w wolnym antygenie rejestruje się najniższą Rycina 1. Nitrowanie tyrozyny w wyniku działania nadtlenoazotynu. Nadtlenoazotyn nie modyfikuje tyrozyny na drodze bezpośredniej reakcji nitrowania. Na skutek działania ONOO na białka, z tyrozyny powstaje nietrwały rodnik tyrozylowy, który następnie może być przekształcany do 3-nitrotyrozyny. W wyniku dimeryzacji rodników tyrozylowych może natomiast dochodzić do powstawania 3,3 -dityrozyny i tworzenia wiązań krzyżowych w białkach. 143

3-nitrotyrozyna - marker stresu oksydacyjnego in vitro i in vivo wartość absorbancji, a w oznaczanych równolegle próbach kontrolnych (bez 3-NT) najwyższą. Wartość absorbancji w studzienkach kontrolnych przyjmuje się za 100% wiązania przeciwciał do związanego antygenu. O zawartości nitrotyrozyny wnioskuje się na podstawie zmian absorbancji, co odpowiada zmianom stopnia hamowania wiązania przeciwciał do związanego antygenu. Uzyskane wyniki można przedstawić ilościowo poprzez sporządzenie krzywej wzorcowej ze znitrowanego antygenu i odczytanie zwartości 3-NT w badanych próbach. W badaniach Olas i wsp. [22,23] zmodyfikowano metodę Khana (1998), a opracowaną metodę zastosowano do oznaczeń 3-NT w płytkach krwi i osoczu poddawanych działaniu nadtlenoazotynu in vitro. W oznaczeniach tych zastosowano ludzki fibrynogen (1 µg/ml) jako antygen wzorcowy, który poddawano działaniu nadtlenoazotynu w celu nitrowania reszt tyrozyny. Na antygen wzorcowy wybrano fibrynogen, ze względu obecność licznych reszt tyrozyny (120) w cząsteczce tego białka, uzyskiwany wysoki stopień nitrowania (w warunkach in vitro ok. 11 moli 3-NT/mol Fg - przy zastosowaniu 0,1 mm ONOO ) oraz wysokie stężenie w osoczu (ok. 3,5 mg/ml) i stabilność wyizolowanego preparatu fibrynogenu. Zmodyfikowany test c-elisa można także stosować do oceny ochronnego działania naturalnych i syntetycznych związków o potencjalnych właściwościach antyoksydacyjnych [15,21]. Dostępne są również dane z badań in vivo, potwierdzające udział stresu oksydacyjnego w chorobach psychicznych (schizofrenia) i neurodegeneracyjnych (choroba Alzheimera) oraz możliwość zastosowania oznaczeń 3-NT, jako markera stresu oksydacyjnego u badanych pacjentów [5, 6, 7]. Istotne utrudnienia w immunoenzymatycznym oznaczaniu 3-nitrotyrozyny w materiale biologicznym stanowią nie tylko jego półilościowy charakter, ale i trudności ze standaryzacją stosowanych metod. Metody analityczne z wykorzystaniem przeciwciał charakteryzują się wysoką czułością i zaprojektowane są raczej na wykrycie nitrowania tyrozyny w materiale pochodzącym z określonych organów, komórek lub płynów ustrojowych, a nie na ilościowe oznaczenie poziomu wykrytej 3-NT. Frost i wsp. [8] zaproponowali zastosowanie chromatografii gazowej i spektrometrii masowej do oznaczania 3-NT wolnej i związanej z białkami. Autorzy podkreślają potrzebę stosowania metod typowo ilościowych do oznaczania 3-NT, co umożliwi standaryzację oznaczeń i może wykluczyć ograniczenia i artefakty pojawiające się w przypadku metod immunoenzymatycznych. Składam serdeczne podziękowania Pani Prof. dr hab. Barbarze Wachowicz z Katedry Biochemii Ogólnej Uniwersytetu Łódzkiego za wskazówki, uwagi i pomoc w przygotowaniu tej pracy. Piśmiennictwo: 1. Buttery L.D., Springall D. R., Chester A. H. i wsp. Inducible nitric oxide synthase is present within human atherosclerotic lesions and promotes the formation and activity of peroxynitrite. Lab Invest 1996, 75, 77 85 2. Ceriello A., Mercuri F., Quagliaro L. i wsp. Detection of nitrotyrosine in the diabetic plasma: evidence of oxidative stress. Diabetologia 2001, 44, 834-838 3. Cromheeke K. M., Kock M. M., de Meyer G. R. i wsp. Inducible nitric oxide synthase colocalizes with signs of lipid oxidation/ peroxidation in human atherosclerotic plaques, Cardiovasc Res 1999, 43, 744-754 4. Dhiman M., Nakayasu E.S., Madaiah Y.H. i wsp. Enhanced Nitrosative Stress during Trypanosoma cruzi Infection Causes Nitrotyrosine Modification of Host Proteins. Am J Pathol 2008, 173, 728-740 5. Dietrich-Muszalska A., Olas B. Modifications of blood platelet proteins of patients with schizophrenia. Platelets 2009, 2, 90-96 6. Dietrich-Muszalska A., Olas B., Głowacki R. i wsp. Oxidative/nitrative modifications of plasma proteins and thiols from patients with schizophrenia. Neuropsychobiology 2009, 1, 1-7 7. Dobrzycka W, Leszek J. Diagnostyka laboratoryjna choroby Alzheimera. Adv Clin Exp Med 2006, 6, 1121 1127 8. Frost M. T., Halliwell B., Moore K. P. Analysis of free and proteinbound nitrotyrosine in human plasma by a gas chromatography/ mass spectrometry method that avoids nitration artifacts. Biochem J 2000, 345, 453-458 9. Gole M. D., Souza J. M., Choi I. I wsp. Plasma proteins modified by tyrosine nitration in acute respiratory distress syndrome. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2000, 278, 961-967 10. Gugliucci A. Human plasminogen is highly susceptible to peroxynitrite inactivation. Clin Chem Lab Med 2003, 8, 1064-1068 11. Hathuc C., Hermo R., Schulze J., Gugliucci A. Nitration of human plasminogen by RAW 264.7 macrophages reduces streptokinase-induced plasmin activity. Clin Chem Lab Med 2006, 2, 213-219 12. Ischiropoulos H. Biological tyrosine nitration: a pathophysiological function of nitric oxide and reactive oxygen species. Arch Biochem Biophys 1998, 1:, 1-11 13. Ischiropoulos H., Al Mehdi A. B. Peroxynitrite-mediated oxidative protein modifications. FEBS Lett 1995, 364, 279-282 14. Khan J., Brennan D. M., Bradley N. i wsp. 3-nitrotyrosine in the proteins of human plasma determined by an ELISA method. Biochem J 1998, 330, 795-801 15. Kolodziejczyk J., Masullo M., Olas B. i wsp. Effects of garcinol and guttiferone K isolated from Garcinia cambogia on oxidative/ nitrative modifications in blood platelets and plasma. Platelets 2006, 7, 487-492 16. Mehlhorn U., Krahwinkel A., Geissler H. J. i wsp. Nitrotyrosine and 8-isoprostane formation indicate free radical-mediated injury in hearts of patients subjected to cardioplegia. J Thorac Cardiovasc Surg 2003, 125, 178-183 17. Nielsen V. G., Crow J. P., Mogal A., Zhou F., Parks D. A. Peroxynitrite decreases hemostasis in human plasma in vitro. Anesth Analg 2004;99:21-26 18. Nielsen V. G., Crow J. P., Zhou F. i wsp. Peroxynitrite inactivates tissue plasminogen activator. Anesth Analg 2004, 98, 1312-1317 19. Nilakantan V., Halligan N. L. N., Nguyen T. K. i wsp. Post-translational modification of manganese-superoxide dismutase in acutely rejecting cardiac transplants: role of inducible nitric oxide synthase. J Heart Lung Transplant 2005, 24, 1591-1599 20. Nowak P., Kołodziejczyk J., Wachowicz B. Peroxynitrite and fibrinolytic system; The effect of peroxynitrite on plasmin activity. Mol Cell Bioch 2004, 267, 141-146 21. Nowak P., Saluk-Juszczak J., Olas B. i wsp. Protective effects of selenoorganic compounds against peroxynitrite-induced changes of plasma proteins and lipids. Cell Mol Biol Lett 2006, 11, 3-13 22. Olas B., Nowak P., Kołodziejczyk J. i wsp. Protective effects of resveratrol against oxidative/nitrative modifications of plasma 144

J. Kołodziejczyk proteins and lipids exposed to peroxynitrite. J Nutr Biochem 2006, 17, 96-102 23. Olas B., Nowak P., Kołodziejczyk J. i wsp. The effects of antioxidants on peroxynitrite-induced changes in platelet proteins. Thromb Res 2004, 113, 399-406 24. Pacher P., Schulz R., Liaudet L. i wsp. Nitrosative stress and pharmacological modulation of heart failure. Trends Pharmacol Sci 2005, 26, 302-310 25. Paier A., Agewall S., Kublickiene K. Expression of heat shock proteins and nitrotyrosine in small arteries from patients with coronary heart disease. Heart Vessels 2009, 24, 260 266 26. Patel R. P., McAndrew J., Sellak H. i wsp. Biological aspects of reactive nitrogen species. Biochim Biophys Acta 2003,1411, 385-400 27. Pignatelli B., Li Ch-Q., Boffetta P. i wsp. Nitrated and oxidized plasma proteins in smokers and lung cancer patients. Cancer Res 2001, 61, 778-784 28. Quijano C., Hernandez-Saavedra D., Castro L. i wsp. Reaction of peroxynitrite with Mn-superoxide dismutase. J Biol Chem 2001, 15, 11631-11638 29. Radi R. Nitric oxide, oxidants, and protein tyrosine nitration. PNAS 2004, 12, 4003-4008 30. Roggensack A. M., Zhang Y., Davidge S. T. Evidence for peroxynitrite formation in the vasculature of women with preeclampsia. Hypertension 1999, 33, 83-89 31. Ronson R. S., Nakamura M, Vinten-Johansen J. The cardiovascular effects and implications of peroxynitrite. Cardiovasc Res 1999, 44, 47-59 32. Schopfer F. J, Baker P. R. S, Feeman B. A. NO-dependent protein nitration: a cell signaling event or an oxidative inflammatory response? Trends Biochem Sci 2003, 12, 643-655 33. Shishehbor M. H., Brennan M. L., Aviles R. J. i wsp. Statins promote potent systemic antioxidant effects through specific inflammatory pathways. Circulation 2003, 108, 426-431 34. Steege J. C., Koster-Kamphuis L., van Straaten E. A. i wsp. Nitrotyrosine in plasma of celiac disease patients as detected by a new sandwich ELISA. Free Radic Biol Med 1998, 25, 953-963 35. Sucu N., Unlu A., Tamer L. i wsp. 3-nitrotyrosine in atherosclerotic blood vessels. Clin Chem Lab Med 2003, 1, 23-25 36. Turan N. N., Ark M., Demiryurek A. T. Comparision of spectrophotometric, HPLC and chemiluminescence methods for 3-nitrotyrosine and peroxynitrite interaction. Arch Pharm Res 2005, 3, 358-363 37. Vadseth C., Souza J. M., Thompson L. i wsp. Pro-thrombotic state induced by post-translational modification of fibrinogen by reactive nitrogen species. J Biol Chem 2004, 10, 8820-8826 Adres Autora: Katedra Biochemii Ogólnej Uniwersytet Łódzki 90-237 Łódź, ul. Banacha 12/16 tel. (42) 635 44 82 e-mail: joannak@biol.uni.lodz.pl (Praca wpłynęła do Redakcji: 2010.03.15) (Praca przekazana do opublikowania: 2010.06.07) 145