Biologiczna rola

tlenku azotu

Właściwości tlenku

azotu

:

• jest to nietrwały
• czas półtrwania 1-30 sekund
• bardzo aktywny biologicznie związek

chemiczny

• mała masa cząsteczkowa
• niewielkie rozmiary cząsteczki
• lipofilowość

Powstawanie

W organizmie tlenek azotu

powstaje z L-argininy w
reakcji katalizowanej przez
kilka izoform enzymu syntazy
tlenku azotu (NOS). W reakcji
konieczna jest obecność tlenu
cząsteczkowego i kofaktorów:
NADPH, FAD.

3Cu + 8HNO

3(rozc)

 → 3Cu(NO

3

)

2

 + 2NO

+4H

2

O

Enzym NOS

(syntaza tlenku azotu)

Występuje w trzech izoformach:
1. Mózgowa (bNOS) – jest obecna w ośrodkowej i

obwodowej tkance nerwowej i wytwarza tu
tlenek azotu, który działa jako neuroprzekaźnik
w nerwach. Oparte na tlenku azotu
przekaźnictwo nerwowe może uczestniczyć w
dostosowywaniu mózgowego przepływu krwi do
aktywności neuronalnej, pamięci i szeregu
innych rodzajów aktywności. 

2. Indukowana (iNOS) - powstaje w odpowiedzi

na stan zapalny i przypuszczalnie wzmacnia
reakcję obronną gospodarza działając
przeciwbakteryjnie, chemotaktycznie i
sprzyjając rozszerzeniu naczyń, jakie towarzyszy
przy zapaleniu.

3. Śródbłonkowa (eNOS) – występuje w

śródbłonku naczyń krwionośnych i
wytwarza tlenek azotu w odpowiedzi na
zmiany prędkości przepływu krwi (stres
styczny). Tlenek azotu powoduje z kolei
relaksację mięśni gładkich przez aktywację
związanego z błoną podstawną enzymu –
cyklazy guanilanowej i zwiększenia
stężenia drugiego przekaźnika cGMP. Ten
ostatni moduluje stężenie wapnia w
mięśniówce gładkiej naczyń, a na tej
drodze jego napięcie.

Rola NO w układzie

immunologicznym

Podstawowa rola NO w układzie

immunologicznym związana jest z
aktywnością makrofagów. Są one
potrzebne do obrony organizmu przed
patogenami. Wysokie stężenia NO
stymulują w mitochondriach produkcję O

2

i

H

2

O

2.

NO i O

2

łączą się z wytworzeniem

wysokich stężeń jonu nadazotynowego.

Cząsteczka ta ma czas półtrwania ok. 1 s, lecz to

wystarcza by zdążyła wyrządzić szkody:

• degradacja węglowodanów
• uszkodzenia DNA
• utlenianie lipidów
• hamowanie oddychania mitochondrialnego

W przypadku makrofagów tworzenie

nadazotynów jest pożądane, gdyż przemieszczają
się one głównie w kierunku komórki – intruza i
zabija ją. Niestety, powtarzające się infekcje i
stany zapalne prowadzą do efektów ubocznych,
gdyż wyrzucane przez makrofagi nadazotyny
uszkadzają pobliskie tkanki.

Rola NO w układzie

nerwowym

• zaangażowanie NO w wytwarzanie

LTP w hipokampie mózgu. LTP jest
niezbędny przy powstawaniu pamięci
długotrwałej

• zaangażowanie NO w powstawanie

odruchów przełykowych przy
pobieraniu pokarmu

• hamujący wpływ NO na układ

współczulny

Rola NO w układzie

krwionośnym

W wyniku działania różnych bodźców na
komórki śródbłonka (stres, trombina, ADP,
norepinefryna, serotonina,  bradykinina,
histamina, wazopresyna, substancja P i
acetylocholina) produkowany jest NO, którego
główną rolą w układzie krwionośnym polega na
rozszerzaniu naczyń krwionośnych.
Oddziałując na mięśnie gładkie naczyń
krwionośnych, pełni rolę regulatora przepływu i
ciśnienia krwi. Zwiększa aktywność zależnych
od wapnia kanałów potasowych zarówno z
udziałem, jak i bez udziału cGMP.