Обзорная информация об окиси азота

В последнее время заметен лавинообразный рост числа научных публикаций по исследованию роли оксида азота. Три американских ученых Роберт Фурхготт (Robert F. Furchgott), Луис Игнарро (Louis J. Ignarro) и Ферид Мурад (Ferid Murad) получили в 1998 году Нобелевскую премию. Целью ученых было изучение т.н. эндотелиального фактора расслабления сосудов (EDRF, Endothelium- derived relaxing factor). Неожиданным и важным открытием оказался факт, что EDRF и есть оксид азота (NO).

Две важнейшие роли NO:
1. регулирование тонуса кровеносных сосудов
2. является в мозге передающим веществом.

ИСТОРИЯ:
1628 - William Harvey открыл систему кровообращения.
1733 - Stephen Hales измерил давление.
1846 - Ascanio Sobrero изготовил нитроглицерин.
1854 - Karl von Vierordt первым измерил давление косвенным путем.
1879 - William Murrell открыл, что нитроглицерин можно использовать для лечения коронарных артерий.
1977 - Ferid Murad открыл, что оксид азота расширяет кровеносные сосуды и вызывает расслабление гладких мышц.
1978 - Louis Ignarro ввел вблизи вен жидкость оксида азота и получил в результате расслабление кровеносных сосудов.
1980 - Robert Furchgott открыл, что эндотелий освобождает фактор (EDRF), который расслабляет кровеносные сосуды.
1981 - Ignarro открыл, что NO препятствует накоплению кровяных телец и не дает им слипаться и собираться в комки, добавляя гуанозин монофосфат (GMP), который расслабляет гладкие мышцы кровеносных сосудов.
1981 - Steven Tannenbaum открыл, что млекопитающие вырабатывают нитраты.
1983 - Murad и позднее другие исследователи открыли, что расслабление кровеносных сосудов связано с увеличением числа GMP.
1985 - Michael Marletta открывает, что макрофаги мышей вырабатывают нитраты и нитриты.
1986 - Ignarro и Furchgott сообщают на одном собрании независимо друг от друга о том, что EDRF идентичен NO.
1987 - Salvador Moncada и Ignarro опубликовывают независимо друг от друга химическое доказательство того, что EDRF и есть NO.
1987 - John Hibbs и Michael Marletta открыли, что аргинин увеличивает образование нитратов и нитритов макрофагов.
1988 - Moncada открыл, что L-аргинин образовывает оксид азота.
1988 - John Garthwaite открыл, что оксид азота высвобождается из нервных окончаний.
1998 - Furchgott, Murad и Ignarro получают Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Известно примерно 20 аминокислот. Из них L-аргинин и молекулярный кислород образовывает NO. L– аргинин является единственным донором NO. Получение питательных веществ, содержащих L– аргинин, очень важно. L– аргинин получают, к примеру, из орехов или риса.

Дополнительно к этому необходима фолиевая кислота.

В 1998 году сделано открытие, которое говорит о том, что эндотелиальный фактор расслабления сосудов (EDRF:ENDOTHELOUM-DERIVED RELAXING FACTOR) и есть окись /оксид/ азота. В результате этого открытия оксид азота многократно изучали в течение следующих десятилетий.

Открыли, что окись /оксид/ азота образуется в мозге, нервных окончаниях, мышцах, кровеносных сосудах, лимфатических сосудах, костях, макрофагах, дермисе и красных кровяных клетках.

Окись /оксид/ азота – NO– свободно присутствует в организме только 1-2 секунды и быстро связывает себя с протеинами и пептидами. Таким образом, активизированные протеины могут действовать в течение 6 часов.

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ:
NO регулирует расширение кровеносных сосудов, то есть вазодилацию. У оксида азота в этом важнейшая роль: регулирование систольного давления и кровеносных сосудов.

NO также регулирует гломерулярное и медуллярное кровоснабжение и снимает напряжение с нижних мочевых путей.

При помощи NO в организме образуются новые кровеносные сосуды (ангиогенез).

С помощью NO происходит улучшенное кровоснабжение, благодаря чему :
- заживляются раны;
- восстанавливается потерянная чувствительность;
- смягчится боль;
- ускоряется сращивание переломов;
- нормализуется давление;
- улучшается кровоснабжение капилляров (питание тканей);
- усиливается действие антибиотиков;
- укрепляется иммунная система (увеличивается количество T-клеток.

ХОЛЕСТЕРИН:
Увеличение количества окиси /оксида/ азота уменьшает вредное влияние холестерина. Нехватка NO вызывает неспособность кровеносных сосудов к расширению в напряженных ситуациях. Такое же явление наблюдается у людей, у которых заметно превышен уровень холестерина.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА:
Увеличение количества окиси /оксида/ азота в клетках приводит к продлению жизни клетки. Это можно использовать при неодегенеративных болезнях, когда клетки преждевременно умирают. Такими болезнями являются болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

ОПУХОЛИ И РАК:
Антиоксиданты защищают клетки. Если пропадает защита антиоксидантов, то жизнь клетки зависит от NO. Если NO покидает клетку, то клетка умирает. Уход NO из клеток приветствуется патогенными и опухолевыми клетками. Оксид азота может помешать росту опухоли. (Weiming Xu, Lizhi Liu, and Ian G. Charles, Microencapsulated iNOS-expressing cells cause tumor suppression in mice, FASEB J, 16, 213 -215(2002))
Окись /оксид/ азота может препятствовать неоплазии и раку желудка. (Chinthalapally V. Rao, Nitric oxide signaling in colon cancer chemoprevention,Mutation Research 2004 555: 107-119 Review).

КОСТЯК:
Деятельность клеток костной ткани – остеобластов – стимулирует окись /оксид/ азота, и тем самым, создает новую костную ткань. С другой стороны NO препятствует активности остеокластов, которые разрушают костную ткань. NO заботится об обмене веществ кости так, чтоб создание кости было быстрее ее разрушения. Таким образом, достаточное наличие окиси /оксида/ азота ведет к быстрому выздоровлению.

БОДРОСТЬ:
Кровообращение и нервные импульсы быстрые. Добавление маленького количества NO улучшает расширение кровеносных сосудов (регулирует тонус кровеносных сосудов) и приподнимает чувствительность (NO является нейротрансмиттером).

ВОЗРАСТ:
Ни NO и ни одно другое вещество не могут остановить старение. Оксид азота может эффективно препятствовать тромбозу кровеносных сосудов. Кроме этого, NO ускоряет заживление ран и восстановление после хирургических операций. Было получено убедительное доказательство того, что NO защищает печень и эффективно укрепляет иммунную систему. Все это указывает на то, что NO влияет на продление жизни. Необходимость в окиси /оксиде/ азота растет с возрастом, так как естественное производство NO в организме уменьшается.

МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ СИНДРОМ:
Исследователь диабета Gerald Raven в 1988 году дал общее название факторам риска инфаркта. Он пробовал показать, что особенно у мужчин присутствующая мясистость в области живота, низкий HDL-холестерин, повышение уровня инсулина в крови и повышенное давление связаны с одним и тем же основным заболеванием. Позже это стали называть метаболическим синдромом. По Reaven главным фактором инфаркта является ресистентность к инсулину. Многие исследования указывают на то, что нехватка оксида азота служит причиной таких заболеваний, как ресистентность к инсулину, сахарная болезнь у взрослых, проблемы с давлением и синдром хронической усталости.

ДАВЛЕНИЕ:
Повышенное давление часто является сигналом, что нарушен процесс обмена веществ, и часто основной причиной этого является уменьшение производства количества окиси /оксида/ азота в организме.

СПИД:
Оксид азота уменьшает или препятствует размножению вируса HIV (Torre D, Pugliese A, Speranza F., Role of nitric oxide in HIV -1 infection: friend or foe?,Lancet Infect Dis. 2003 Mar;3(3):128-9; author reply 129-30).

ЭРЕКЦИЯ:
Под влиянием окиси /оксида/ азота половой член становится упругим (A.L. Burnett et al, "Nitric oxide: a physiologic mediator of penile erection," Science, July 17, 1992). Свежее исследование показывает, что окись /оксид/ азота является газом, удерживающим эрекцию (K.J. Hurt et al., "Alternatively spliced neuronal nitric oxide synthase mediates penile erection," PNAS.

ОКСИД АЗОТА И СПОРТ:
Окись /оксид/ азота - это газовая молекула, которая регулирует многие функции организма. Во время занятий спортом расходуется аргинин, который является исходным веществом оксида азота в организме, чтобы было возможно спортсмену обеспечить организм оксидом азота в достаточной мере.

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ И МЫШЦЫ:

Окись /оксид/ азота регулирует расширение кровеносных сосудов. Таким образом, мышцы легче получают питательные вещества. В свою очередь это помогает увеличению мышечной массы.

ВОСПАЛЕНИЕ:
Окись /оксид/ азота уменьшает воспаления, которые могут возникнуть из-за предельного напряжения мышц. Оксид азота является и эффективным болеутоляющим.

ИММУННАЯ СИСТЕМА:

Окись /оксид/азота повышает общий уровень энергии и укрепляет иммунную систему. Это означает меньше потерянных важных дней тренировки и соревнований.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСЛЕ ТРЕНИРОВОК И СОРЕВНОВАНИЙ:
После высокоинтенсивных тренировок восстановление может занять несколько дней. Восстановление значительно ускоряется при увеличении оксида азота в организме и полное восстановление может произойти за сутки.

СПОСОБНОСТЬ УСВОЕНИЯ КИСЛОРОДА:

Оксид азота улучшает способность усвоения кислорода. Тем самым спортсмены могут получить больше пользы с вдыхаемого кислорода.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОРГАНИЗМА И РЕГЕНЕРАЦИЯ КЛЕТОК:
Между процессами восстановления организма, регенерации клеток и оксидом азота существует прямая связь. При обеспечении получения достаточного количества оксида азота не происходит негативных «сюрпризов».

КАЧЕСТВО СНА:
Плохое качество сна ослабляет иммунную систему организма и негативно влияет на восстановление организма и регенерацию клеток. Оксид азота регулирует ритм сна и бодрствования человека и помогает добиться хорошего качества сна.

НЕОБХОДИМОСТЬ В ОКИСИ /ОКСИДЕ/ АЗОТА:
Необходимость в оксиде азота растет в следующих случаях:
- Повышенное давление (гипертония);
- Лишний вес;
- Нарушения в обмене веществ (гиперхолестеролемия, гипертриглицеридемия);
- Сахарная болезнь (диабет, первого и второго типа);
- Сердечные заболевания;
- Образование тромбов в кровеносных сосудах (атеросклероз);
- Курение;
- Старение;
- Болезни кровеносных сосудов

Растения создают оксид азота: Identification of a plant nitric oxide synthase gene involved in hormonal signaling, Guo FQ, Okamoto M, Crawford NM, 302 (5642):100-3, Oct 3, 2003, Science

Nitric oxide and nitric oxide synthase activity in plants.del Rio LA, Corpas FJ, Barroso JB.,65(7):783-92, Apr, 2004, Phytochemistry.

Оксидазотарегулируетросткровеносныхсосудов: Nitric oxide synthase lies downstream from vascular endothelial growth factor-induced but not basic fibroblast growth factor-induced angiogenesis, M. Ziche, L. Morbidelli,R. ChoudhuriDagger, H. ZhangDagger, S. Donnini, H. J. Granger, R. BicknellDagger, Volume 99, Number 11, June 1997, 2625-2634, J. Clin. Invest.

Оксидазотаускоряетсращениепереломов: Nitric oxide modulates fracture healing, Diwan AD, Wang MX, Jang D, Zhu W, Murrell GA, 15(2):342-51, Feb 2000, J Bone Miner Res.

Оксид азота и заживление ран: Role of nitric oxide in wound healing, DEfron DT, Most D, Barbul A. 3(3):197-204, May 2000, Curr Opin Clin Nutr Metab Care

Тезаурус:
Апоптоз = программируемая клеточная смерть
Гиперхолестеролемия = повышенное содержание жира в крови
Гипертония = повышенное давление
Гипертриглицеридемия = превышение триглицеридов в крови
Тромбоз = создание кровяного клока, кровяной тромб
Вазодилатация = расширение кровеносных сосудов
Вазоконстрикция = сужение кровеносных сосудов
Вазоспазм = спазм кровеносных сосудов
Tрансмиттер = передающее вещество

Научные статьи об оксиде азота вы можете найти по следующим адресам:- http://www.pubmed.com

/По материалам открытых источников/.