Fungsi, Efek, dan Bahaya Nitrit Oksida Dalam Tubuh
Nitrit Oksida adalah molekul kecil sederhana dengan efek besar di dalam tubuh kita. Banyak molekul biologis memiliki struktur yang kompleks, tetapi nitrat oksida hanya mengandung dua atom-atom nitrogen dan atom oksigen dan memiliki rumus NO, sering juga disebut sebagai nitrogen monoksida.
Senyawa ini melemaskan dinding pembuluh darah, menyebabkan vasodilatasi (pelebaran pembuluh). Hal ini memungkinkan lebih banyak darah mengalir ke jantung dan organ-organ lain. Selain itu molekul ini juga bertindak sebagai molekul pensinyalan di antara sel-sel saraf. Selain itu, ia memainkan peran penting dalam sistem kekebalan tubuh kita dan membantunya melawan infeksi.
Penelitian menunjukkan bahwa nitrit oksida mungkin memiliki efek pada penuaan dan umur panjang. Memiliki bakteri usus yang membuat tidak memungkinkan bagi Caenorhabditis elegans hidup lebih lama secara signifikan daripada anggota spesiesnya tanpa bakteri. C. elegans (nama ilmiah disingkat) adalah cacing gelang dan organisme populer dalam studi anti-penuaan. Apa yang berlaku untuk cacing gelang mungkin tidak berlaku untuk kita, tetapi diketahui bahwa tingkat oksida nitrat dalam tubuh kita menurun seiring bertambahnya usia. Gagasan bahwa bakteri yang memproduksi nitrit oksida dapat ditambahkan ke usus kita untuk membantu kita hidup lebih lama adalah pemikiran yang menggiurkan
Nitrit oksida (NO) atau nitrogen monooksida tidak sama dengan nitrat oksida (N2O), yang umumnya dikenal sebagai gas tertawa. Molekul nitrat oksida mengandung dua atom nitrogen dan satu atom oksigen. Ini bertindak sebagai obat bius dan bukan komponen normal dari tubuh kita.
Peran NO dalam Sistem Peredaran Darah
Nitrat oksida dalam darah memainkan peran penting dalam menjaga sistem peredaran darah kita sehat. Ini menyebabkan pembuluh melebar dan terbuka, memungkinkan darah dalam jumlah besar untuk diangkut. Darah tanpa nitrit oksida tidak menyebabkan pembuluh mengembang. Ini berarti bahwa darah tidak dapat mengalir dengan mudah melalui pembuluh darah.
Para peneliti telah memperhatikan bahwa semakin lama darah disimpan sebelum transfusi darah, semakin berbahaya bagi penerima. Ini tampaknya disebabkan oleh perubahan biokimiawi yang terjadi seiring pertambahan usia darah, termasuk hilangnya gas nitrit oksida. Tanpa NO, darah yang disumbangkan dapat menghalangi sistem peredaran darah karena tidak dapat bergerak melalui pembuluh darah dengan baik. Seorang ilmuwan telah menunjukkan bahwa pada hewan laboratorium menambahkan nitrit oksida ke dalam darah sebelum transfusi mencegah penyumbatan dan memungkinkan darah mengalir bebas.
Nitrit oksida juga menurunkan tekanan darah. Kita bisa mengkontrol atas tindakan ini melalui makanan yang kita makan. Diet tinggi sayuran hijau dan bit diketahui menurunkan tekanan darah tinggi. Sayuran ini adalah sumber nitrat yang baik. Di dalam tubuh, nitrat dikonversi menjadi nitrit. Nitrit dikonversi menjadi nitrit oksida. Zat kimia ini kemudian memperluas pembuluh darah, yang menurunkan tekanan darah
Tubuh juga membuat NO dari asam amino yang disebut L-arginin, yang kita produksi di tubuh. Senyawa ini ada pada tingkat yang baik di banyak makanan yang kaya akan sumber protein, termasuk beberapa daging, ikan, susu, polong-polongan, dan beberapa kacang-kacangan dan biji-bijian. Protein terbuat dari asam amino.
Nitrogliserin, NO, dan Angina
Pada 1977, Ferid Murad menemukan bahwa nitrogliserin menyebabkan produksi nitrit oksida dalam tubuh. Nitrogliserin (atau nitrogliserine) adalah salah satu obat yang diberikan kepada orang yang menderita angina. Selama serangan angina, seseorang mengalami nyeri dada karena kekurangan oksigen di jantung, biasanya karena penyempitan arteri koroner. Nitrogliserin dapat memperluas arteri ini. Nitrit oksida yang dibuat dari nitrogliserin bertanggung jawab atas vasodilatasi.
Sebagaimana berlaku untuk semua obat, saran dokter harus diikuti sehubungan dengan penggunaan nitrogliserin. Waktu dan frekuensi konsumsi obat adalah faktor penting untuk dipertimbangkan. Faktor penting lainnya adalah efek samping potensial dan interaksi dengan obat lain. Formulasi obat juga penting untuk didiskusikan dengan dokter. Obat datang dalam bentuk tambahan selain versi yang ditelan.
Neurotransmisi
Sel-sel saraf, atau neuron, berkomunikasi satu sama lain melalui bahan kimia. Zat kimia ini dikenal sebagai neurotransmitter. Neurotransmitter diproduksi sebelumnya dan disimpan dalam kantung kecil yang disebut vesikel sinaptik, yang terletak di ujung neuron.
Wilayah di mana satu neuron berakhir dan yang lain dimulai disebut sinaps. Ketika impuls saraf tiba di sinaps, neurotransmitter dilepaskan dari neuron pertama ke celah kecil yang ada di antara neuron. Neurotransmitter bergerak melalui celah dan menempel pada reseptor pada membran neuron kedua. Setelah penyatuan ini terjadi, neuron kedua distimulasi (atau dalam beberapa kasus dihambat). Stimulasi menghasilkan impuls saraf. Setelah melakukan tugasnya, neurotransmitter dipecah atau diserap kembali ke dalam sel saraf.
Nitrit oksida adalah neurotransmitter, tetapi berperilaku berbeda dari neurotransmitter lainnya. Itu tidak diproduksi dahulu atau disimpan tetapi dibuat saat dibutuhkan. Ia melakukan perjalanan melintasi celah antara neuron, tetapi ia bergerak ke dalam neuron kedua alih-alih menempel pada reseptor dan tetap berada di permukaan neuron. Mungkin juga masuk lebih dari satu neuron.
Nitrit oksida tidak terlalu stabil dan hanya ada untuk waktu yang singkat. Kadang-kadang disebut “gasotransmitter” – gas yang dibuat dalam tubuh dan bertindak sebagai molekul pensinyalan.
Fungsi dalam Sistem Saraf
Nitrit oksida memiliki banyak fungsi dalam sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang). Ini memainkan peran dalam:
Belajar dan memori
Mengendalikan suhu tubuh
Mengatur asupan makanan
Mengendalikan siklus tidur-bangun
Mengatur pelepasan hormon
Melindungi saraf
Sistem saraf tepi terbuat dari saraf yang meninggalkan sistem saraf pusat dan berjalan ke seluruh tubuh. Dalam sistem saraf perifer, oksida nitrat melakukan hal berikut:
Mengendurkan otot-otot di lapisan saluran pencernaan
Melemaskan otot-otot di lapisan saluran kemih dan reproduksi
Perlindungan saraf dan Neurotoksisitas
Meskipun nitrit oksida sangat penting dalam sistem saraf, ia hadir dalam jumlah kecil di tubuh kita. Jumlah ini bersifat neuroprotektif melindungi saraf dari kerusakan. Nitrit oksida dalam jumlah besar membunuh sel-sel saraf dan dikatakan bersifat neurotoksik. Ini mungkin menjelaskan mengapa hasil beberapa penelitian penelitian yang melibatkan bahan kimia tidak setuju dengan hasil penelitian lain. Sebagai contoh, beberapa penelitian menunjukkan bahwa NO yang diberikan kepada pasien setelah stroke membantu pasien, sementara penelitian lain menunjukkan bahwa kelebihan NO yang dihasilkan selama stroke merusak sel-sel otak.
Apa Peran Nitrit Oksida Bermain dalam Sistem Kekebalan Tubuh?
Nitrit oksida dibuat oleh makrofag, yang merupakan jenis sel darah putih dalam sistem kekebalan tubuh kita. NO membunuh bakteri dan menghambat replikasi virus.
Makrofag dan aksi nitrit oksida adalah bagian dari respons imun bawaan kita. Ini adalah respons cepat, umum, dan non-spesifik yang sama untuk semua patogen (organisme yang menyebabkan penyakit). Jenis kekebalan kami yang lain adalah respon imun yang didapat, yang melibatkan serangan yang spesifik untuk setiap patogen.
Nitrit oksida adalah bahan kimia yang kontroversial sehubungan dengan kanker. Beberapa bukti menunjukkan bahwa itu membantu sistem kekebalan tubuh melawan kanker, sementara bukti lain menunjukkan bahwa itu sebenarnya dapat menyebabkan kanker. Dibutuhkan lebih banyak studi untuk mengklarifikasi situasi ini.
Penuaan dan Panjang Umur
Caenorhabditis elegans adalah cacing gelang transparan yang hidup di tanah. Seperti halnya manusia, cacing gelang memiliki bakteri yang hidup di ususnya dan menghasilkan zat yang memberikan manfaat kesehatan.
C. elegans memakan bakteri yang disebut Bacillus subtilis. Beberapa sel bakteri bertahan hidup dan hidup di usus binatang, tempat mereka memproduksi nitrit oksida. Cacing juga memakan Escherichia coli, bakteri lain yang hidup di usus mereka. Escherichia coli tidak bisa membuat nitrit oksida.
Cacing yang diberi makan Bacilus subtilis hidup sekitar 50 persen lebih lama dari cacing yang diberi makan Escherichia coli. Ini diyakini setidaknya sebagian karena ada atau tidak adanya nitrit oksida.
Satu percobaan penelitian menemukan bahwa cacing C. elegans yang diberi makan B. subtilis normal hidup 15 persen lebih lama daripada cacing yang diberi bakteri mutan yang kekurangan gen untuk produksi nitrit oksida. Percobaan ini juga mengkonfirmasi penemuan sebelumnya bahwa C. elegans tidak dapat menghasilkan nitrit oksida dengan sendirinya.
Nitric oxide saat ini diresepkan oleh dokter untuk pasien dengan masalah medis tertentu. Perawatan harus dikelola dan dipantau oleh dokter atau oleh profesional medis yang terlatih khusus. Dokter akan dapat memberi saran kepada pasien atau pengasuh mereka tentang potensi manfaat dan masalah perawatan.
Penggunaan Nitrit Oksida di Masa Depan
Di masa depan, nitrit oksida mungkin sangat berguna sebagai obat. Masalah utama adalah memastikan bahwa konsentrasi bahan kimia cukup tinggi untuk membantu tetapi cukup rendah untuk aman. Makanan sehat yang menyebabkan produksi oksida nitrat dalam tubuh mungkin bermanfaat ketika dimakan dalam jumlah normal. Ini bukan ide yang baik untuk makan terlalu banyak makanan, bahkan ketika itu dianggap sehat.
Para peneliti perlu mempelajari lebih lanjut tentang efek nitrit oksida pada tubuh sebelum digunakan secara luas sebagai obat. Ini adalah molekul sederhana tetapi terlibat dalam reaksi kompleks. Jika NO diberikan untuk mengatasi satu masalah kesehatan, penting agar NO tidak menyebabkan masalah lain. Semoga para peneliti akan segera membuat beberapa penemuan penting dan bermanfaat tentang bahan kimia tersebut.
Daftar Pustaka
- The Vital Role of Nitric oxide from Oakland University
- Nobel Prize in Medicine for Nitric Oxide Discovery from Circulation (an American Heart Association journal)
- Beetroots and blood pressure from Medical News Today
- Nitroglycerin and nitric oxide from the New England Journal of Medicine
- Information about nitroglyerin medications from the Mayo Clinic
- Bacteria producing nitric oxide extend life in roundworms from the EurekAlert news service
- The dual effects of nitric oxide in cancer from Science Direct