Caracterização das reações do nitroprussiato de sodio com tiois e oxihemoglobina

O óxido nítrico (NO) é uma molécula mensageira sintetizada pelos mamíferos e desempenha um grande número de funções biológicas, entre elas o controle da pressão arterial, a neurotransmissão e a inibição da agregação plaquetária. O nitroprussiato de sódio (Na2[Fe (CN)5(NO)], NPS) é um complexo metálico doador de NO, utilizado clinicamente há mais de 70 anos no controle de crises de hipertensão. Apesar de seu uso amplo, o mecanismo de vasorelaxamento do NPS não está ainda elucidado e se considera que a etapa primária do mesmo é a redução do íon central. O principal objetivo deste trabalho foi caracterizar as reações de redução do NPS por peptídeos que contem o grupo tiol (-SH) encontrados endogenamente e com a oxihemoglobina (HbO2), para a obtenção de dados cinéticos e espectroscópicos que possam contribuir para a elucidação de seu mecanismo de ação. Através da análise das variações espectrais em função do tempo nas regiões do infravermelho e do UV/VIS, verificou-se que o NPS reage com a L-cisteína (CiSH), a N-acetil-L-cisteína (NAC) e a glutationa (GSH) em solução aquosa em pH 7,4. Reações conduzidas em pH 10, permitiram a detecção de um aduto intermediário [Fe(CN)5N(O)SR] nestas reações, com bandas de absorção em 550 nm e 2073 cm. A caracterização espectroscópica das reações demonstrou que os principais produtos da decomposição do intermediário são as espécies [Fe (CN)5(NO)] e [Fe(CN)5(H2O)], sendo que a formação da última implica na liberação do NO como NO livre ou como o nitrosotiol (RSNO) correspondente. Além disso, o acompanhamento cinético das reações mostrou que a velocidade de decomposição do intermediário depende da natureza química do peptídeo e segue a ordem: CiSH>NAC>GSH. Verificou-se que o NPS também reage rapidamente com a HbO2, oxidando-a a metahemoglobina e nitrato. Na presença de tióis livres, observou-se que a velocidade desta reação é aumentada, o que indica um aumento na reatividade do NPS frente à HbO2. Testes in vivo, na administração simultânea de NPS e dos tióis em um modelo animal, demonstraram um efeito potencializador nos três casos. Este conjunto de evidências indica que os principais candidatos à redução do NPS para a transferência de NO em mamiferos são os tióis livres do plasma ou os tióis de membrana das células endoteliais.Nitric oxide (NO) is a messenger molecule synthesized by mammals and plays a large number of biological roles, including the control of arterial pressure, neurotransmission and the inhibition of platelet aggregation. Sodium nitroprusside ([Na2[Fe (CN)5(NO)], SNP) is an NO donor metal complex used clinically for over 70 years in the control of hypertension crisis. Although the use of SNP is widely diffused, its vasodilation mechanism is not fully understood, the first step of it, being considered to be the reduction of the central ion. The main aim of this work was to characterize the reduction reactions of SNP by peptides containing the thiol group (-SH) found endogenously and with oxyhemoglobin (HbO2), in order to obtain kinetics and spectroscopic data which can contribute to the elucidation of its mechanism of action. Through the analysis of spectral changes with time in the IR and UV/VIS ranges, it was found that SNP reacts with L-cysteine (CySH), N-acetyl-L-cysteine (NAC) and glutathione (GSH) in aqueous solution at pH 7,4. Reactions at pH 10 allowed the detection of an intermediate adduct ([Fe(CN)5N(O)SR]), with absorption bands at 521 nm and 2073 cm. The spectroscopic characterization of the reactions have show that the main products resulting from the decomposition of the intermediate are [Fe(CN)5(NO)] and [Fe(CN)5(H2O)] species, the formation of the last implying in the release of NO, as free NO or as the corresponding nitrosothiol (RSNO). In addition the kinetic monitoring of the reactions showed that the rate of decomposition of the intermediate adduct depends on the nature of the peptide and follows the order: CySH > NAC > GSH. SNP was also found to react with HbO2 oxidating it to methemoglobin and nitrate. In the presence of free thiols, the rate of the reaction was found to be increased, indicating a high reactivity of SNP toward HbO2. In vivo tests in an animal model, were SNP and thiols were administered simultaneously have shown a potentiating effect in the three cases. These evidences indicate that the main candidates for the in vivo reduction of SNP whit NO transfer in mammals, are free thiols present in the plasma or in the membrane of endothelial cells