اثر بیولوژیکی دی اکسید گوگرد درون زا بر سیستم قلبی عروقی

چکیده

دی اکسید گوگرد به عنوان یک گاز سمی در آلودگی هوا و مخل به بسیاری از اندام ها نظر گرفته شده است ، با این حال، می تواند به صورت درون زا. در سیستم قلبی و عروقی در داخل بدن تولید شود. دی اکسید گوگرد گازی دارای اثر vasorelaxing وابسته به اندوتلیوم[1] در غلظت های پایین است، اما غلظت های بالا مستقل از اندوتلیوم است و دارای اثر اینوتروپیک[2] منفی بر روی عملکرد قلب است. این اثر vasorelaxing توسط کانال های کلسیم حساس به آدنوزین تری فسفات[3] و کانال های کلسیم نوع- L انجام میگیرد. تحت شرایط پاتوفیزیولوژیک، دی اکسید گوگرد  باعث افزایش پاسخ ضد التهابی و ظرفیت آنتی اکسیدانی در موش های با فشار خون بالای ریوی[4] میشود. دی اکسید گوگرد باعث تضعیف افزایش فشار خون و بازسازی عروقی در موش های با فشار خون بالای خود به خودی و فشار خون بالای هیپوکسیک ریوی[5] نیز میشود. مطالعات اخیر نشان می دهد که دی اکسید گوگرد درون زا نیز در روند آسیب تزريق ایسکمی ميوکارد و سوخت و ساز چربی نقش دارند. بنابراین، شواهد نشان می دهد که دی اکسید گوگرد درون زا ممکن است یک انتقال دهنده گازی [6] جدید در سیستم قلبی عروقی باشد. اهمیت دی اکسید گوگرد در سیستم قلبی و عروقی جالب است.

1. مقدمه

دی اکسید گوگرد (S02) به عنوان یک گاز سمی در آلودگی هوا و مخل به بسیاری از اندام ها نظر گرفته شده است. اثرات سم شناسی آن به طور گسترده مطالعه شده است (Meng, 2003; Meng and Bai, 2004). با این حال، S02 می تواند به صورت درون زا در حین متابولیسم اسید آمینه طبیعی در پستانداران تولید شود (Stipanuk, 1986). با استفاده از روش طیف سنجی کروماتوگرافی گازی- جرمی[7]، Balazy et al. (2003) گاز سولفید کربونیل (COS) و S0₂  را در بافت عروقی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و متوجه شدند که COS سطوح و S02 می تواند توسط استیل کولین[8] و یونوفور کلسیم[9] (A23187) در بافت عروقی افزایش یابد. علاوه بر این، S02 می تواند از گاز ناپایدار مونوکسید گوگرد (S = O) سرچشمه بگیرد، و ممکن است کاندید برای ماده ناشناخته عامل قطبى شدن ناشی از اندوتلیوم[10] باشد (Balazy et al., 2003). سه عامل کاهش ناشی از اندوتلیوم شامل اکسید نیتریک، پروستاسیکلین[11] و قطبى شدن ناشی از اندوتلیوم می باشد (Feletou and Vanhoutte, 2006). تولید نیتریک اکسید و پروستاسیکلین در موش ها با حذف سنتز نیتریک اکسید اندوتلیال (eNOS) و سیکلواکسیژناز-1 متوقف شد، با این حال، اثر کاهش وابسته به اندوتلیوم هنوز هم وجود داشت (Scotland et al., 2005). عامل قطبى شدن ناشی از اندوتلیوم ممکن است نقش جبرانی داشته باشد، در حالی که اکسید و پروستاسیکلین تحت شرایط پاتولوژیک مهار میشود. بنابراین، ممکن است عامل قطبى شدن ناشی از اندوتلیوم مسئول تنظیم هماهنگی عروقی باشد.

S0₂ در پستانداران به مشتقات آن (بیسولفیت و سولفیت [NaHS0₃/ Na₂S0₃]، 1 :3 M/M در مایع خنثی و پلاسما) تفکیک میشود (Shapiro, 1977). درک ما از اثر بیولوژیکی در پستانداران که اولین بار توسط Du et al. درباره S02 درون زا قلبی عروقی ارایه شد، بسیار محدود است. بر خلاف اثر سمی آن،  ، متوجه شد که S0₂ درون زا / مسیر آسپارتات آمینوترانسفراز دارای اثرات فیزیولوژیکی و پاتوفیزیولوژیک مهم در سیستم قلبی و عروقی در غلظت های فیزیولوژیکی است (Du et al., 2008; Jin et al., 2008). محدوده مرجع برای سولفیت کل خون (مشتقات S0₂) 0-10 µM در اهداکنندگان سالم است (Oi et al., 1995). غلظت سولفیت برای حفظ هموستاز در انسان به شدت تنظیم میگردد. در بیماران مبتلا به ذات الریه حاد و نارسایی کلیه ، سولفیت خون بطور قابل توجهی افزایش یافته بود (Kajiyama et al., 2000; Mitsuhashi et al., 2004). در این مقاله به اثرات بیولوژیکی گاز S0₂ بر سیستم قلبی عروقی پرداخته میشود. شواهد نشان میدهد که ممکن است S02یک انتقال دهنده گازی [12] در پستانداران باشد.