Nitric oxide (NO) merupakan molekul biologis serbaguna dan ada dimana-mana yang memiliki peran

penting dalam biologi dinding pembuluh darah. sifat khusus dari NO membuat sebuah pesan

interselular yang ideal dalam sistem vaskuler, dan dicerminkan pada perannya sebagai endothelium-

derived relaxing factor (EDRF). kimia khusus dari NO dimanfaatkan dalam modulasi bermacam-

macam reaksi interseluler dan intraseluler dengan efek pleiotrofik pada fungsi vaskuler. sebagai

suatu molekul gas lipofilik kecil (30 Da), NO dengan mudah melewati membrane sel dan lapisan

pembuluh darah. NO juga merupakan suatu radikal bebas labil yang bereaksi dengan oksigen,

protein, thiol, logam, dan radikal bebas lainnya seperti superoxide. Maka dari itu waktu paruh yang

pendek (5-10 detik) dari NO memastikan efek pemberian isyarat cepat dan terbatas, bermanfaat

untuk kontrol sementara yang halus dari sel sekitar. Sintesa utama NO oleh endotel isoform dari

nitric oxide synthase (eNOS)berjalan untuk mempertahankan homeostasis vaskuler, namun enzim

kunci ini sendiri merupakan subyek untuk menghentikan modulasi oleh sinyal ekstraseluler yang

mengubah eNOS dan meregulasi fungsi endotel.

TARGET NITRIC OXIDE

Kimaiawi dari NO memiliki banyak kemungkinan reaksinya terhadap protein melalui inti logam dan

grup sulfhidril, seperti reaksi antara NO dan radikal lainnya atau gabungan thiol berat molekul

rendah. Pengaktifan kembali NO bersama hemoprotein telah secara luas digolongkan, saat ini target

tambahan dari NO dijelaskan lebih lanjut. NO yang diproduksi oleh eNOS didalam endotel pembuluh

darah dengan segera berdifusi kedalam lapisan bawah dari otot polos pembuluh darah dan juga

lumen pembuluh darah dimana NO berinteraksi dengan platelet. Didalam sel otot polos permbuluh

darah dan didalam platelet, NO berikatan pada grup prostetik heme dari siklase guanilat terlarut,

suatu protein sinyal yang ditemukan pada sel mamalia pada umumnya. Ikatan antara NO dengan

grup heme akan mengganggu interaksi nitrogen-besi, membebaskan suatu residu histidin aksial

untuk proses katalisis. Konsntrasi sebesar nanomolar dari NO dapat membawa aktivasi 100 lipat dari

kemampuan guanilat siklase mengubah guanosin trifosfat (GTP) menjadi siklik guanosin monofosfat

(cGMP). Target intraseluler utama dari cGMP pada dinding pembuluh darah adalah protein kinase

tergantung cGMP yang dikenal sebagai protein kinase G (PKG). Pada masa sekarang ini sudah lebih

banyak target molekul tambahan untuk NO dari endotel yang diidentifikasi.

waktu paruh yang relatif pendek dari NO membuat perkiraan bahwa terdapat kemungkinan suatu

bentuk tersimpan dari NO yang membantu menentukan kadar dasar dari NO dan memungkinkan

kerja NO terjadi ditempat yang jauh dari lokasi sintesanya (9). Pengaktifan kembali nitrogen oxide

dengan kelompok sulfhidril yang telah digolongkan dengan baik, dan berbagai nitrosothiol, termasuk

protein yang dimodifikasi oleh NO merupakan kandidat kemungkinan bentuk tersimpan dari NO

secara in vivo (10). Baik nitrosothiol berprotein maupun nonprotein sudah diteukan pada sel dan

cairan biologis in vivo. Dibandingkan dengan plasma bebas NO dengan konsenstrasi sekitar 3 nM,

konsentrasi dari plasma nitrosothiol adalah sekitar 1 µM, dimana 85 persennya adalah

nitrosoalbumin (11-13). S-nitrosothiol dibentuk secara endogen didalam sistem kardiovaskuler dan

sistem pernafasan (14,15), dan sejumlah konsentrasi mikromolar dari S-nitrosoglutathion didapatkan

dari paru (16). Kadar plasma dari S-nitrosothiol mungkin menjadi subyek pengaturan yang rumit oleh

jalur metabolisme tambahan, misalnya formaldehid dehidrogenase (17).

Hemoglobin telah dikemukakan sebagai nitrosoprotein dengan kaitan potensi biologis. Walaupun

sudah jelas diketahui bahwa hemoglobin memiliki kemampuan berikatan dengan NO pada gugus

heme, juga diperkirakan hemoglobin mengalami nitrosasi pada Cys 93 di protein globin ß untuk

membentuk protein nitrosothiol. Ikatan NO oleh hemoglobin pada bagian heme dan sistenil

memungkinkan hemoglobin ternitrosasi untuk membantu sebagai pendonor molekul NO endogen

dengan cara menghantar NO ke lokasi yang jauh pada sistem vaskuler(18). Bagaimanapun juga,

secara in vivo peran dari nitrosothiol dalam menghantar NO dan regulasi tonus vasomotor masih

belum dipahami seutuhnya dan sedang dalam penelitian(19,20).

Nitrosothiol berbagi profil farmakodinamik secara kualitatif dengan NO, misalnya stimulasi guanilat

siklase terlarut (21), induksi hipotensi dan relaksasi pembuluh darah, dan mengerahkan efek

antitrombogenik dengan menghambat agregasi platelet (22). Namun jalur dimana nitrosothiol

endogen menggunakan efek biologisnya masih belum dipahami sepenuhnya. Nitrosothiol mungkin

mengalami dekomposisi nonenzimatik spontan untuk melepaskan NO, dapat menyebabkan

transnitrosasi dari protein lain, atau secara langsung menggunakan efek nitrergis (23), meskipun

beberapa fakta mengesankan nitrosohemoglobin dapat melepaskan NO (24).

Disamping berfungsi sebagai gudang penyimpanan NO, ikatan protein-NO dapat juga berperan

dalam modifikasi posttranslasi yang penting melalui fungsi isyarat (25). Sebagai contoh,

prostaglandin H sintase dan ribonucleotide reduktase dikenal sebagai protein 3-nitrotirosin

termodifikasi dimana ikatan dari NO kemungkinan berperan dalam menghambat dengan cara

berikatan pada radikal tirosil (26). Penelitian terbaru menunjukkan eNOS menjalankan S-nitrosasi

dinamis dan denitrosasi (27). Adalah sifat kimia dari NO yang secara unik cocok dengan peran yang

diduga, dimana sifat lipofilik kecil nya memungkinkan untuk menembus struktur protein sambil

menunjukkan reaktifitas dengan biomolekul secara luas.

Jalur nitrosasi mungkin juga mengatur hubungan antara protein dan hemostasis. S-nitroglutasi

mungkin berinteraksi dengan fibrinogen dan merusak ikatan fibrin tanpa bereaksi secara kimia

dengan fibrinogen tetapi kemungkinan diinduksi perubahan konformasi fibrinogen (28). Nitrosasi

faktor XIII bisa berupa mekanisme antihemostasis yang dapat melemahkan ikatan fibrin dan

membuat clot yang baru lebih mudah terjadi fibrinolisis (29). Mengingat nitrosasi dari tissue-type

plasminogen activator (S-NO-tPA) tidak mempunyai efek pada interaksinya dengan fibrin atau

mengkatalis aktivasi plasmin, S-NO-tPA mungkin bertindak ebagai pembawa nitrosothiol dari NO

untuk menghambat platelet dan menyebabkan vasodilatasi pada bagian dari thrombus dimana

endotel setempat kemungkinan tidak berfungsi dan menghasilkan NO dalam jumlah yang kurang

(30).

……………..Contoh yang paling menonjol dari fenomena ini adalah pembentukan peroksinitrit melalui

reaksi NO dan superoksid. Proses ini dapat berupa mekanisme detoksifikasi superoksid, meskipun

peroksinitrit sendiri merupakan spesies reaksi kimiawi yang dapat merubah protein seluler.

SUMBER NITRIC OXIDE

Sumber endogen : Nitric Oxide Sintase

NO disintesis dalam jaringan mamalia oleh 3 bentuk nitric oxide synthase (NOS), yang masing-masing

memiliki produk gen yang berbeda. Sintase NO pada mamalia merupakan enzim homodimer yang

mengandung daerah berikatan heme dari N-terminal, dan daerah redukstase C-terminal, yang

dipisahkan daerah berikatan kalmodulin. Daerah N-terminal yang juga dikenal sebagai daerah

oksigenase, mengandung bagian ikatan untuk heme (protoporpirin IX), tetrahidrobiopterin dan

substrat L-arginin (31). Daerah oksireduktase flavoprotein C-terminal secara structural mirip dengan

sitokrom P-450 redukstase dan mengikat flavin adenine dinucleotide (FAD), flavin mononcleotide

(FMN), dan reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) (32). Karena gabungan

berbagai fungsi redoks ini sering, maka produk polipeptida terpisah, kombinasi fungsi oksigenase

dan redukstase dari NOS memungkinkan bahwa protein berkembang karena bergabungnya gen.

Daerah berikatan kalmodulin mungkin penting dalam “gerbang” aliran electron dari reduktase

menjadi oksigenase (33). Fakta bahwa NOS berikatan dengan lima kofaktor redoks aktif –lebih

banyak dibanding enzim lain yang diketahui- menyatakan sebuah mekanisme katalisis yang rumit.

NOS mengkatalis oksidasi 5 elektron nitrogen guanidine dari L-arginin, walaupun kebanyakan reaksi

NADPH dan flavoprotein meliputi sejumlah electron yang seimbang. Katalisis NOS berjalan 2 langkah

monooksigenasi yang berbeda, dimana masing-masing memuat transfer elektron menuju molekul

oksigen. Pada langkah pertama, 1 molekul NADPH berpindah melalui FAD dan FMN (34), 2 molekul

elektron menuju oksigen terikat heme, dimana bereaksi dengan L-arginin membentuk 1 molekul

masing-masing dari ω-N-hidroksi-L-arginin dan air (35). Pada langkah kedua, 0,5 molekul NADPH

memindahkan elektron ke oksigen terikat heme lainnya, dimana bereaksi dengan ω-N-hidroksi-L-

arginin untuk melepaskan 1 molekul masing-masing dari NO dan L-sitrulin. Peran dari

tetrahidrobiopterin sebagai enzim kofaktor masih belum jelas: beberapa percobaan menduga bahwa

hal tersebut bukan secara stoikiometri, namun secara katalisis, dimana data yang bertentangan

mengindikasikan adanya peran kofaktor ini dalam setiap siklus katalisis sebagai donor elektron (36).

Terdapat bukti bahwa beragam isozim NOS menjadi tidak berpasangan dan menghasilkan superoksid

daripada NO ketika tetrahidobiopterin kurang atau terkosidasi (37).