Reação de peroxinitrito com melatonina: um estudo mecanístico

O perfil de pH da reação de peroxinitrito / melatonina sugere que tanto o ácido peroxinitroso (ONOOH) quanto seu ânion (ONOO-) são reativos para a melatonina, mas em pH fisiológico a maior parte da reação com a melatonina envolve ONOOH e a forma ativada de ácido peroxinítrico (ONOOH ) A formação de produtos hidroxilados (principalmente 6-hidroximelatonina) sugere que a melatonina também reage com ONOOH. A reação geral de peroxinitrito / melatonina é de primeira ordem na melatonina e de primeira ordem em peroxinitrito, mas a hidroxilação da melatonina é presumida como de ordem zero na melatonina. A melatonina é metabolizada no fígado, principalmente em 6-hidroximelatonina, então não achamos que esse metabólito seja um biomarcador útil para a atividade antioxidante da melatonina; no entanto, a 6-hidroximelatonina é um antioxidante de quebra de cadeia melhor do que a melatonina e pode contribuir para os efeitos benéficos da melatonina in vivo. Como já se sabe, o CO2 modula as reações do peroxinitrito. A reação de peroxinitrito com melatonina na ausência de bicarbonato adicionado produz principalmente 6-hidroximelatonina e 1,2,3,3a, 8, 8a-hexa-hidro-1-acetil-5-metoxi-8a-hidroxipirrolo[2,3-b]indol, com algum 1,2,3,3a, 8, 8a-hexahidro-1-acetil-5-metoxi-3a-hidroxipirrolo isomérico[2,3-b]indol. Na presença de bicarbonato adicionado, o rendimento do produto diminui e a 6-hidroximelatonina não é formada. Esses fatos sugerem que a melatonina elimina espécies reativas (como CO3 * – e * NO2) que são produzidas a partir da reação peroxinitrito / CO2. O espectro do cátion do radical melatoninil é observado tanto na ausência quanto na presença de bicarbonato adicionado, sugerindo que o cátion do radical melatoninil é o produto inicial e o hidroxipirrolo[2, 3-b]produtos indol são derivados dele. Ao contrário da tirosina, onde os produtos nitrados e hidroxilados podem ser isolados, a nitromelatonina não é encontrada nos produtos finais da reação melatonina / peroxinitrito na ausência ou na presença de bicarbonato adicionado. No entanto, sugerimos que 2-hidroxi-3-nitro- e / ou 2-hidroxi-3-peroxinitro-2,3-di-hidromelatonina são formados como intermediários e subsequentemente se decompõem para dar 1,2,3,3a, 8, 8a- hexahidro-1-acetil-5-metoxi-8a-hidroxipirrolo[2,3-b]indol. Uma vez que o peroxinitrito / CO2 governa as reações de peroxinitrito in vivo, sugerimos que o hidroxipirrolo[2,3-b]Os produtos indólicos são os principais produtos da oxidação da melatonina por espécies derivadas do peroxinitrito in vivo, e que esses produtos podem servir como índices para a atividade antioxidante da melatonina.