The effect of nitric oxide, endothelial nitric oxide synthetase, and asymmetric dimethylarginine in hemorrhoidal disease

SUMMARY AIM The aim of this study was to examine the roles of nitric oxide (NOx), endothelial nitric oxide synthetase (eNOS), and asymmetric dimethylarginine (ADMA), which is the major endogenous inhibitor of nitric oxide synthases (NOS), in the pathophysiology of hemorrhoidal disease. METHODS This study included 54 patients with grades 3 and 4 internal hemorrhoidal disease and 54 patients without the disease who attended the General Surgery Clinic. NOx, eNOS, and ADMA levels were measured with the Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) method. RESULTS The patients had higher NO and eNOS levels and lower ADMA levels than the control subjects (p<0.001). A significant highly positive correlation was found between NO and eNOS (p<0.001). Nevertheless, there was a highly negative correlation between ADMA and NO-eNOS(p<0.001, p<0.001). CONCLUSION This preliminary study reveals that higher NOx and eNOS activities and lower ADMA levels in the rectal mucosa are observed in patients with hemorrhoidal disease than in those with normal rectal tissue. The imbalance between endothelium-derived relaxing factors, such as NO and endogenous competitive inhibitor of NOS, ADMA, may cause hemorrhoidal disease. Our study proposes that hemorrhoids display apparent vascular dilatation and present with bleeding or swelling. ADMA is an effective NOS inhibitor and may be a promising therapeutic option for hemorrhoidal disease.

RESUMO OBJETIVO O objetivo deste estudo foi examinar os papéis do óxido nítrico (NOx), do óxido nítrico sintetase endotelial (eNOS) e da dimetilarginina assimétrica (ADMA), que é o principal inibidor endógeno das óxido nítrico sintase (NOS) na fisiopatologia da doença hemorróida. MÉTODOS Este estudo incluiu 54 pacientes com doença hemorróida interna de grau 3 e 4 e 54 pacientes sem a doença que se inscreveram na Clínica Geral de Cirurgia. Os níveis de NOx, eNOS e ADMA foram medidos com o método de Ensaio Imuno absorvente ligado a enzima (ELISA). RESULTADOS Os pacientes têm níveis mais altos de NO e eNOS e níveis mais baixos de ADMA do que os indivíduos controle (p <0,001). Uma correlação altamente positiva significativa foi encontrada entre o NO-eNOS (p <0,001). No entanto, houve uma correlação negativa muito séria entre ADMA e NO-eNOS (p <0,001, p <0,001). CONCLUSÃO Este estudo preliminar revela que os pacientes com doença hemorróida têm atividades mais altas de NOx e eNOS e níveis mais baixos de ADMA na mucosa retal do que os pacientes com tecido retal normal. Desequilíbrio entre o fator relaxante derivado do endotélio, como; O NO e o inibidor competitivo endógeno da NOS, ADMA, podem causar doenças hemorróidas. Nosso estudo propõe que as hemorróidas exibam aparente dilatação vascular e apresentam sangramento ou inchaço, a ADMA é um inibidor eficaz da NOS e pode ser uma opção terapêutica promissora para a doença hemorróida.

Óxido nítrico e sistema cardiovascular: ativação celular, reatividade vascular e variante genética / Nitric oxide and the cardiovascular system: cell activation, vascular reactivity and genetic variant / Óxido nítrico y sistema cardiovascular: activación celular, reactividad vascular y variante genética

O óxido nítrico (NO), primariamente identificado como um fator relaxante derivado do endotélio, é um radical livre atuante na sinalização de diferentes processos biológicos. A identificação das isoformas das sintases do NO (NOS) e a subsequente caracterização dos mecanismos de ativação celulares das enzimas possibilitaram tanto a compreensão de parte das interações fisiológicas como a compreensão de parte dos mecanismos de doença, na qual o NO está envolvido. A isoforma endotelial da NOS (eNOS), expressa principalmente no endotélio vascular, desempenha importante papel na regulação da reatividade vascular e no desenvolvimento e na progressão da aterosclerose. Esta revisão tem o propósito de contextualizar o leitor sobre a estrutura da eNOS e seus mecanismos de ativação celular. Tendo em vista os avanços da biologia molecular, trataremos ainda dos conhecidos mecanismos de regulação da expressão gênica e do papel de variantes no código genético da eNOS associados a fenótipos cardiovasculares. Embora se reconheça a importância do NO como molécula ateroprotetora, nossa atenção estará voltada à revisão de literatura envolvendo NO e sua participação na modulação do fenótipo de vasodilatação muscular.

Nitric oxide (NO), primarily identified as an endothelium-derived relaxing factor, is a free radical that signals different biological processes. The identification of NO synthase (NOS) isoforms and the subsequent characterization of the mechanisms of cell activation of the enzymes permitted the partial understanding of both the physiological interactions and of the mechanisms of the diseases in which NO is involved. Mainly expressed in the vascular endothelium, the endothelial NOS isoform (eNOS) plays an important role in the regulation of vascular reactivity and in the development and progression of atherosclerosis. The purpose of this review is to contextualize the reader about the eNOS structure and its mechanisms of cell activation. In view of the advances in molecular biology, we will also address the known mechanisms of gene expression regulation and the role of variants on the genetic code of eNOS associated with cardiovascular phenotypes. Although the importance of NO as an atheroprotective molecule is recognized, our focus will be the review of the literature on NO and its participation in the modulation of the muscle vasodilatation phenotype.

El óxido nítrico (NO), primariamente identificado como un factor relajante derivado del endotelio, es un radical libre actuante en la señalización de diferentes procesos biológicos. La identificación de las isoformas de las sintasas del NO (NOS) y la subsecuente caracterización de los mecanismos de activación celulares de las enzimas posibilitaron tanto la comprensión de parte de las interacciones fisiológicas como la comprensión de parte de los mecanismos de enfermedad, en la cual el NO está envuelto. La isoforma endotelial de la NOS (eNOS), expresada principalmente en el endotelio vascular, desempeña importante papel en la regulación de la reactividad vascular y en el desarrollo y en la progresión de la aterosclerosis. Esta revisión tiene el propósito de contextualizar al lector sobre la estructura de la eNOS y sus mecanismos de activación celular. Teniendo en vista los avances de la biología molecular, trataremos aun de los conocidos mecanismos de regulación de la expresión génica y del papel de variantes en el código genético de la eNOS asociados a fenotipos cardiovasculares. Aunque se reconozca la importancia del NO como molécula ateroprotectora, nuestra atención estará volcada a la revisión de literatura envolviendo NO y su participación en la modulación del fenotipo de vasodilatación muscular.