Вверх

Можно ли считать оксид азота гормоном?

Ирина Владимировна, врач, cтаж (лет): 23
Создана: 04.09.20 18-18
Дополнена: 15.07.22 18-05

Оксид азота (NO) был открыт в 1772 году, а в 1847 году был синтезирован нитроглицерин, который к концу 19 века стал применяться для купирования приступов стенокардии. В 1916 году Митчелл предположил, что ткани организма также могут вырабатывать нитраты.

В 1970-х годах было доказано, что нитритсодержащие соединения стимулируют гуанилатциклазу и повышают уровень циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), который вызывает расслабление сосудов, и предполагается, что активация цГМФ может происходить через образование NO.

В 1980 году Ферчготт и Завадски доказали, что эндотелиальные клетки продуцируют фактор релаксации, необходимый для вызванного ацетилхолином расслабления сосудистого русла. В 1987 году стало известно, что релаксирующий фактор эндотелия и NO являются одинаковыми или почти одинаковыми.

В 1992 году NO был провозглашен молекулой года, а в 1999 году Ферчготт, Игнарро и Мурад были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за исследования в области NO.

Синтез NO

Оксид азота

NO продуцируется во всех тканях, и считается, что его местное производство определяет физиологические действия.

Ферментативный синтез NO

NO синтезируется из L-аргинина с помощью NO-синтазы (NOS) в две отдельные стадии монооксигенации в результате которых образуются цитруллин и NO.

Фермент NOS имеет три кодирующиеся разными генами изоформы:

  • нейрональную;
  • индуцибельную;
  • эндотелиальную.

Неферментативный синтез NO

Неферментативное производство NO происходит за счет одноэлектронного восстановления нитрита и значительно ускоряется в условиях гипоксии. Средняя скорость образования NO у людей составляет около 1 ммоль/день.

NO метаболиты

Скорость образования и клиренса NO определяет его стационарную концентрацию. Период полураспада NO in vivo в кровотоке, скорее всего, меньше 0,1 с. Основным продуктом распада NO является нитрит, а в присутствии достаточного количества кислорода - нитрат.

В плазме NO почти полностью окисляется до нитрита, где он остается стабильным в течение нескольких часов. В цельной крови нитрит быстро превращается в нитрат, а NO реагирует с оксигемоглобином с образованием метгемоглобина и нитрата.

90% содержащегося в организме NO поглощается эритроцитами и превращается в нитрат, основной метаболический путь для эндогенно продуцируемого NO. Нитрат является основным стабильным конечным продуктом образования NO in vivo.

Периоды полураспада нитратов и нитритов составляют 5-8 ч и 110 с соответственно. Из-за короткого периода полужизни самого NO, в сыворотке крови чаще всего измеряют уровень его метаболитов.

Концентрация нитратов в крови является основным фактором, определяющим уровни нитратов и нитритов во всём организме как у взрослых, так и у детей.

Физиологические роли NO

NO известен как сигнальная молекула и играет важную роль почти во всех биологических системах.

Процессы с участием NO:

  • регуляция сосудистого гемостаза;
  • вазодилатация;
  • подавление активации тромбоцитов;
  • подавление пролиферации гладких
  • мышц сосудов;
  • регуляция кровяного давления;
  • передача сигнала нейронами;
  • память;
  • апоптоз;
  • клеточная пролиферация;
  • липолиз;
  • регулирование энергетического баланса.

О взаимодействии NO с эндокринной системой

  • NO регулирует высвобождение гормонов в гипоталамо-гипофизарной оси и ингибирует секрецию пролактина, может играть роль в высвобождении катехоламинов и стероидогенезе в надпочечниках;
  • NO может регулировать действие инсулина и метаболизм углеводов;
  • NO играет роль в функции щитовидной железы, в частности, увеличивает цГМФ в тиреоцитах человека;
  • Эстрогены увеличивают синтез и высвобождение NO и предполагается, что усиление активности NO является частью механизма устранения артериальной гипертензии у женщин.

NO и метаболические/эндокринные нарушения

Многие заболевания связаны с измененным гомеостазом NO. Один из примеров - эндотелиальная дисфункция, считающаяся признаком сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе гипертонии и сердечно-сосудистой недостаточности.

Также имеется связь между уровнями NO в сыворотке и такими заболеваниями, как:

  • диабет и дисгликемия;
  • заболевания щитовидной железы;
  • метаболический синдром;
  • ожирение.

Защитные эффекты нитритов и нитратов

Показано, что трехдневный прием пищевых добавок с нитратом натрия (0,1 ммоль/кг/день) может значительно снизить диастолическое артериальное давление.

Недавнее крупное когортное исследование 52 693 пациентов с острым коронарным синдромом продемонстрировало, что принимаемые на постоянной основе нитраты уменьшают тяжесть повреждения миокарда. Предполагают, что увеличение потребления нитратов или нитратов с пищей также обеспечивает защиту сердечной ткани от ишемии.

Обильное употребление богатых азотом фруктов и овощей, особенно зеленых листовых овощей снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Неорганический нитрат, который содержится в овощах преобразуется в организме в нитриты, NO и нитрозо-соединения, поэтому потребление NO теперь рассматривается как диетический параметр для оценки сердечно-сосудистого риска.

Однако при этом следует учитывать такие факторы, как применение ингибиторов эндогенного нитрозирования (например, витаминов C и E), употребление продуктов, содержащих высокие уровни нитрозируемых предшественников (например, рыба), а также общее состояние здоровья. Например, при дисплазии пищевода следует избегать продуктов с высокой концентрацией нитратов.

Неблагоприятное воздействие на здоровье

Избыток солей азота вреден для организма. Допустимая концентрация нитратов и нитритов в питьевой воде равна 50 и 3 мг/л. Основные нарушения связанные с нитратами - это рак пищеварительного тракта и детская метгемоглобинемия.

Однако по этому вопросу есть разногласия. Эпидемиологические исследования последних 40 лет отрицают прямую связь между раком желудка и нитратами.

Доказательства эндокринной роли NO

Первые доказательства внутрисосудистого транспорта NO, предоставленные в 2001 году показали, что вдыхаемый NO, увеличивает уровень нитратов в крови на 50%. Он может переноситься кровью и приводит к периферической вазодилатации.

Кроме того, он оказывает мочегонное действие и вызывает внелегочные системные сосудистые эффекты. Введение внутриартериального водного раствора NO показало, что NO распадается не так быстро, как считали ранее и может переноситься кровью на значительные расстояния. Авторы предположили, что продолжительность жизни NO в плазме составляет от секунд до минут.

На основании этого появилась гипотеза о том, что NO может транспортироваться по телу и оказывать эндокринную активность.

Из-за короткого периода полураспада NO не успевает попасть в отдаленные органы, поэтому было высказано предположение, что нитрит и/или S-нитрозотиол ответственны за внутрисосудистый транспорт NO. Одним из последних предположений является то, что эндокринная система нитрит/нитрат/NO вместе с ферментами NOS помогают поддерживать биодоступность NO.


Источник
Оцените статью:



Просматривая этот сайт, вы соглашаетесь с нашей "Политикой конфиденциальности" и "Пользовательским соглашением"
Да