Hvad er nitrogenoxidsyntese?
Salpetersyre (NO) er et lille molekyle med en dobbelt kovalent binding mellem nitrogen og oxygenatomer. Det produceres i den menneskelige krop ved en totrinssyntese fra aminosyren arginin, katalyseret af enzymet nitrogenoxidsyntase (NOS). NOS findes i tre former i forskellige væv. Det stærkt reaktive NO produceres som en stressrespons og er både et cytotoksin og et cytoprotektivt middel.
En fri radikal nitrogenoxid har toksiske virkninger på værts- og bakterieceller. Dens produktion i epitelceller styres af epitelial nitrogenoxidsynthase (eNOS). Nitrogenoxidsyntase er bundet i cellens membran på cytoplasma-siden eller i membranerne i forskellige organeller. NO i epitelceller er medvirkende til at kontrollere vaskulær sammentrækning og udvidelse. Forankring af eNOS i cellemembranen hjælper cellen med at begrænse aktiviteten af NO til små steder.
Inducerbar nitrogenoxidsynthase (iNOS) anvendes af kroppen til at stoppe væksten af celler i gastrisk epitel, bryst og hjerne tumorer. NO, der er foretaget ved handling af iNOS, deaktiverer energimetabolismen ved at reagere med cellens deoxyribonukleinsyre (DNA) og til sidst dræber cellen. Godt væv kan blive såret i kampen for at dræbe tumorceller. Ligeledes bekæmper NO, der er syntetiseret med eNOS, invasionen af bakterieceller, samtidig med at de omgivende somatiske celler dræbes uden forskelsbehandling. Enhver type værtscelledød kan føre til toksisk chok, en alvorlig komplikation for patienter med kompromitteret immunsystem.
I og omkring nerveceller fungerer NO som en kortvarig signaltransmitter og diffunderer let på tværs af membraner. Neuronal nitrogenoxidsyntase (nNOS) genanvendes kontinuerligt for at producere NO, da NO er stabilt i kun sekunder, inden den neutraliseres af vandmolekyler. Ekspressionen af enzymet reguleres af calciumionkoncentration. NO antages at være involveret i omdannelsen af kortvarig til langtidshukommelse gennem en proces kaldet langvarig potentiering (LTP).
Inhibitorer af nitrogenoxidsyntase er neurobeskyttende, da de reducerer disponibiliteten af den frie radikale NO. Forbindelser i denne klasse inkluderer hydrofilt C-vitamin og hydrofobt vitamin E. Disse og andre molekyler er blevet undersøgt med håb om at bremse neurodegenerative tilstande, såsom Parkinsons sygdom. Fra 2010 er der ikke påvist direkte forbindelser. En frygt er, at neuroner kan beskyttes ved at mindske aktiviteten af nitrogenoxidsyntase, men hukommelserne kan gå tabt.