Nitrite, nitrate, hémoglobine, méthémoglobine dans le globule rouge

Hon, Y.Y., Sun, H., Dejam, A. and Gladwin, M.T. (2010) Characterization of erythrocytic uptake and release and disposition pathways of nitrite, nitrate, methemoglobin, and iron-nitrosyl hemoglobin in the human circulation. Drug Metabolism and Disposition 38, 1707-1713

(voir l'abstract ici)

L’effet vasodilatateur de l’ion nitrite NO2- résulte de sa transformation métabolique en oxyde nitrique NO. Dans le globule rouge, cette transformation est due à la réduction du NO2-, sous l’effet de la déoxyhémoglobine (HbFe2+). L’oxyde nitrique NO peut ensuite, lui-même, réagir avec une seconde molécule de déoxyhémoglobine, ce qui fait apparaître une molécule de fer-nitrosyl hémoglobine (HbFe2+-NO).

NO2- + HbFe2+ + H+ → NO + HbFe3+ + OH-

NO + HbFe2+ → HbFe2+-NO

Par ailleurs, selon l’équation de Kosaka, l’ion nitrite NO2- peut aussi, dans le globule rouge, réagir avec l’oxyhémoglobine (HbFeO2) pour former par autocatalyse, conjointement, une molécule de méthémoglobine (HbFe3+) et un ion nitrate NO3-, selon la formule suivante:

4 NO2- + 4 HbFeO2 + 4H+ → 4 NO3- + 4 HbFe3+ + O2 + 2 H2O

Récemment, Basu et coll. (2007) ont suggéré que l’ion nitrite NO2- ait une capacité supplémentaire, celle de réagir avec la méthémoglobine (HbFe3+) du globule rouge pour former une molécule de trioxyde d’azote N2O3, laquelle diffuserait à travers la membrane érythrocytaire et participerait à la formation de S-nitrosothiols.

Les auteurs se proposent d’étudier la cinétique des ions nitrite NO2- et de leurs métabolites chez l’homme.

Avec un modèle physiologique et pharmacocinétique à neuf «compartiments» [nine-compartment physiological pharmacokinetic model] (nitrite artériel, nitrate artériel, nitrite veineux, nitrate veineux, nitrite intra-érythrocytaire, nitrate intra-érythrocytaire, méthémoglobine intra-érythrocytaire, fer-nitrosyl hémoglobine intra-érythrocytaire, nitrite tissulaire), les auteurs américains (National Institutes of Health, Bethesda) et chinois (Université de Tianjin) cherchent à améliorer les connaissances sur la fixation, la libération et les voies métaboliques de ces ions et molécules dans la circulation humaine.

Ils notent, par exemple, que l’ion nitrite NO2- plasmatique pénètre rapidement dans le globule rouge, avec une demi-vie évaluée à 2.71 minute. La formation de fer-nitrosyl hémoglobine (HbFe2+-NO) à partir de l’ion nitrite NO2-, qui, comme il est rappelé ci-dessus, comprend deux réactions successives, la première étant celle qui génère le NO vasodilatateur, s’effectue plus rapidement encore dans le globule rouge, avec une demi-vie évaluée à 0.343 minute, soit 21 secondes.

La formation, dans le globule rouge, de l’ion nitrate NO3- à partir de l’ion nitrite NO2- s’effectue principalement selon l’équation de Kosaka. Par contre, dans le globule rouge, la réduction de l’ion nitrate lui-même constitue bien une voie métabolique insignifiante [Nitrate reduction was an insigificant metabolic pathway].

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