Оксид азоту
газоподібний стимулятор
Роль оксиду азоту в патологічних станах
Вагітність гіпертонія. На щастя, рідкісним, але дуже небезпечним ускладненням вагітності є високий кров'яний тиск (гіпертонія) та стан, що загрожує спазмом вагітності, що є однією з основних причин смерті матері та новонароджених у всьому світі. Поки що пояснення його походження бракувало. У світлі наших нових знань цей стан сильно нагадує поєднаний дефіцит NO та іншої речовини тканини, яка відіграє важливу роль у згортанні крові - простацикліну. Загальна звуження судин, підвищення артеріального тиску, підвищена проникність капілярів, водянисті, відповідно зменшена кількість циркулюючої рідини (плазма крові), внутрішньосудинна коагуляція (безумовно, смертельне ускладнення), а також погане кровопостачання органів, зниження функції печінки, нирок функції, зниження функції печінки уповільнення росту є характерним для цього стану. Недавні дослідження показали, що судинне утворення простацикліну та оксиду азоту знижується. Засноване на новому відкритті, утворення NO стимуляція як терапевтичне втручання. Така процедура, напр. збільшення вмісту L-аргініну в раціоні за допомогою відповідної дієти при токсичних станах з дефіцитом NO.
Септичний шок. Недостатність кровообігу внаслідок бактеріальної інфекції. Біологічна роль оксиду азоту була вперше вивчена в білих кров'яних клітинах гризунів. Помічено, що коли ці клітини піддаються дії токсичної речовини бактерій у штучних умовах, виділяється значна кількість азотистих речовин, нітритів та нітратів. (Таблиця 1). Однак тоді ніхто навіть не думав, що NO може відігравати роль у вищому організмі ссавців. Пізніше було встановлено, що при введенні бактеріального токсину в живу тварину збільшується вміст нітритів і нітратів у сечі, які речовини, як відомо, є продуктами розпаду NO.
З тих пір у людини було доведено, що велика кількість нітратів виділяється з сечею під час зараження певними бактеріями. Отрута бактерії активізує т. Зв індукована БДВ (Малюнок 3), що призводить до накопичення NO, зниження артеріального тиску, а у важких випадках - до смерті.
Роль оксиду азоту в боротьбі з патогенами. Оксид азоту є неспецифічним захисним агентом проти патогенних мікроорганізмів (наприклад, бактерій, грибків, паразитів) або пухлинних клітин. діючі речовини клітинні токсини, утворені з NO (ONOO-; пероксинітрит), вбивають збудників. Основним механізмом пошкодження клітин, викликаного NO, є пошкодження важливих залізовмісних ферментів у бактеріях, що викликають клітинне дихання. Також було показано, що інтерферон-g антивірус його ефект також можна пояснити виділенням NO.
Захворювання органів дихання. Труднощі з диханням у новонароджених можна значно покращити вдиханням оксиду азоту, легеневі артеріїв результаті розширювального ефекту, зменшуючи тим самим згубний підвищений тиск у легенях. A НІ a бронх він розслаблює свою гладку мускулатуру, як свої судини, тому благотворно впливає на повітрообмін. Ця терапія також може бути ефективною у дорослих.
Тромбоцити. Ненормальне злипання та прилипання важливих агентів коагуляції тромбоцитів до стінки судини збільшує ризик тромбозу. Оскільки NO також пригнічує адгезію та агрегацію тромбоцитів, дисфункція (наприклад, атеросклероз) внутрішньої стінки судин (ендотелій) зменшився Продукція НІ викликає порушення функції тромбоцитів. Тромбоцити також містять конституційний або індукований NOS, хоча набагато менше, ніж ендотеліальний.
Артеріосклероз. Через вік або збільшення рівня холестерину внаслідок дієтичної помилки стінка судини потовщується, в результаті чого зменшується вироблення NO і, отже, ендотеліозалежна розширення судин, просвіт судини звужується. (Малюнок 6).
Атеросклероз (атеросклероз), як визначено Всесвітньою організацією охорони здоров’я артерій (судини більшого діаметру, здатні розширюватися і звужуватися, наприклад черевна артерія, судини, які все ще мають середній м’язовий шар), характеризуються фокальним відкладенням ліпідів, елементів сполучної тканини та кровотворних частин з часом.
Малюнок 6. Патологічні зміни в стінці артерії внаслідок атеросклерозу. (1) Звичайний переріз судна. (2) Гістологічні зміни: кількість гладком’язових клітин збільшується з віком. (3-4-5) Відкладення жиру (холестерину); аномальні зміни клітин гладких м’язів, високий рівень холестерину, т. зв утворення «пінних клітин». Ліпідний наліт: обмежене потовщення жирової судинної стінки ("подушка"), яке випинається всередину судини, звужуючи його. Скупчення нееластичної сполучної тканини. В результаті поперечний переріз стінки судини звужується. Смерть тканин у життєво важливих органах (серце, мозок, кінцівки) через порушення кровопостачання
В експериментах на тваринах після операції на монетах ініціюється проліферація гладком’язових клітин, яка може бути пригнічена донорами NO, дієтою аргініну, передачею гена NOS, інгаляцією NO. Крім того, діючи як антиоксидант, NO пригнічує ліпопротеїди низької щільності (лвл dприналежність ліпопротеїн, ЛПНЩ), тим самим запобігаючи розвитку багатого холестерином, т. зв Утворення “пінних клітин” у стінці судини (Малюнок 6).
Порушення кровопостачання може спричинити смерть в обведених ділянках серцевого м’яза, мозку, кінцівок, що є дуже серйозним ускладненням.
Трансплантації. Атеросклероз дуже швидко розвивається в трансплантованих органах. Цей небезпечний стан, що переходить у хронічну форму, найчастіше призводить до повторної трансплантації або смерті. У кровоносних судинах трансплантованої тканини клітини гладких м’язів продовжують розмножуватися, і в результаті поперечний переріз судини звужується, а кровопостачання погіршується. Розмноженню гладких м’язів сприяє також імунна реакція організму на пересаджену чужорідну тканину. За цих умов NO діє як цитопротекторний фактор, зменшуючи токсичність шкідливих реактивних вільних радикалів, що стримують осадження та адгезію тромбоцитів та білих кров’яних тілець до стінки судини. Заміна аргініну також ефективна в таких випадках, оскільки було доведено, що він пригнічує розвиток швидкого атеросклерозу в імплантаті.
Однак також вірно, що у фазі відторгнення органів запальні тканини (цитокіни) індукують синтез NO, перевиробництво NO шкідливий може. У цьому випадку синтезу НІ гальмування може збільшити тривалість життя пересадженої тканини.
Імунна система. Оксид азоту також є важливим фізіологічним ефектом у впливі на функціонування імунної системи, хоча і двостороннім способом. Це корисно, коли захищає організм, вбиваючи бактерії та паразитів, а також викликаючи запрограмовану загибель клітин. проти пухлин, але шкідливий, коли перевиробництво викликає запальні захворювання легенів або кишкового тракту.
Діабет. Давно відомо, що атеросклероз майже легально виникає при цьому метаболічному захворюванні, яке, на жаль, поширене в Угорщині. Зовсім недавно було виявлено, що у цих пацієнтів знижується вироблення оксиду азоту в судинах, що також пояснює часту імпотенцію у хворих на цукровий діабет. (Малюнок 7).
Малюнок 7. Ендотелій-залежний розлад кавернозних гладких м’язів у імпотенційних діабетиків. Розслаблення кровоносних судин статевого члена внаслідок різної концентрації ацетилхоліну (NO-вивільняючий, судинорозширювальний) спостерігали відповідно у 16 діабетиків. 22 здорових кавернозних тіл у судинній тканині
Віагра. Одним з логічних наслідків досліджень оксиду азоту було Віагра відкриття, оскільки основним елементом чоловічої статевої активності є ерекція пеніса, яка є не що інше, як збільшення обсягу, спричинене припливом крові внаслідок розширення судин (кавернозного тіла). Селективність активної речовини у віагрі проявляється завдяки її зв’язуванню з ферментом, відповідальним за релаксацію в кавернозних тілах, приблизно у 10000 разів більш вибірково, ніж до подібного ферменту, який бере участь у регуляції скорочення міокарда. Потенціюючий ефект судинорозширювальних засобів відомий давно. Снайдер Вже в 1992 році було показано, що фермент, що синтезує NO, присутній у пенісі і відіграє ключову роль у розвитку ерекції.
Ще до відкриття Віагри було порушено використання нітрогліцеринових мазей та пластирів при імпотенції. Однак швидкість поглинання була недостатньою для цієї мети. З подібних причин інші вазодилататори (наприклад, простагландини (PGE1), папаверин) вводяться безпосередньо в уретру або печеристе тіло.
Запалення. Оксид азоту відіграє роль як у гострому, так і в хронічному запаленні, сприяє набряку та підвищує проникність судин (проникність судин). Тому NO може бути шкідливим та хронічним - напр. артрит - при запаленні. При експериментально індукованому запаленні ці ефекти запобігають інгібіторами NOS, тому вони можуть бути захисними при запальних станах. Суглобова рідина пацієнта з хронічним артритом містить ряд продуктів розпаду NO. Важливість харчування свідчить той факт, що аргінін, який присутній у раціоні, може спалахнути артрит.
Недавні дослідження також показали, що iNOS (форма ферменту, який синтезує NO) також стимулює запалення, викликаючи медіатори запальних тканин, наприклад простагландини - збільшені синтезуючим ферментом за рахунок підвищення активності одного типу циклооксигенази (ЦОГ-II.) (Малюнок 8).
Малюнок 8. Взаємодія між речовинами, що виділяються при запаленні (простагландини), та оксидом азоту. Взаємодія між NO-синтетазою (iNOS) та системою циклооксигенази, яка синтезує простагландини при запаленні. ЦОГ-II = форма ферменту циклооксигенази. PG = простагландини, TXA2 тромбоксан A2 (похідне простагландину, що сприяє агрегації тромбоцитів)
Таким чином, відкриття оксиду азоту, крім його теоретичної цікавості, надає дослідникам та практикам велику кількість практичної інформації, пов’язаної з розвитком певних захворювань і, отже, корисної для зцілення, а також новим джерелом надій для пацієнтів.