Vad är kväveoxidsyntas?
Salpetersyra (NO) är en liten molekyl med en dubbel kovalent bindning mellan kväve- och syreatomer. Det produceras i människokroppen genom en tvåstegssyntes från aminosyran arginin, katalyserad av enzymet kväveoxidsyntas (NOS). NOS finns i tre former i olika vävnader. Det starkt reaktiva NO produceras som ett stressrespons och är både ett cytotoxin och ett cytoprotektivt medel.
En fri radikal kväveoxid har toxiska effekter på värd- och bakterieceller. Dess produktion i epitelceller styrs av epitelial kväveoxidsyntas (eNOS). Kväveoxidsyntas är bundet i cellens membran på cytoplasmasidan eller i membranen i olika organeller. NO i epitelceller är instrumental för att kontrollera vaskulär sammandragning och utvidgning. Förankring av eNOS i cellmembranet hjälper cellen att begränsa NO-aktivitet till små platser.
Inducerbart kväveoxidsyntas (iNOS) används av kroppen för att stoppa tillväxten av celler i gastriska epitel-, bröst- och hjärntumörer. NEJ som görs genom verkan av iNOS inaktiverar energimetabolismen genom att reagera med cellens deoxiribonukleinsyra (DNA) och till slut dödar cellen. Bra vävnad kan skadas i kampen för att döda tumörceller. På samma sätt bekämpar INGEN som syntetiseras med eNOS invasionen av bakterieceller medan de dödliga somatiska celler oförskräckas. Båda typerna av värdcelldöd kan leda till toxisk chock, en allvarlig komplikation för patienter med kompromitterat immunsystem.
I och runt nervceller fungerar NO som en kortvarig signalöverförare och diffunderar lätt över membranen. Neuronal kväveoxidsyntas (nNOS) återvinns kontinuerligt för att producera NO, eftersom NO är stabilt i bara sekunder innan det neutraliseras av vattenmolekyler. Uttrycket av enzymet regleras av kalciumjonkoncentration. NO tros vara involverat i omvandlingen av kortvarigt till långtidsminne genom en process som kallas långvarig potentiering (LTP).
Hämmare av kväveoxidsyntas är neuro-skyddande, eftersom de minskar tillgängligheten av fri radikal NO. Föreningar i denna klass inkluderar hydrofilt C-vitamin och hydrofobt vitamin E. Dessa och andra molekyler har undersökts med hopp om att bromsa neurodegenerativa tillstånd såsom Parkinsons sjukdom. Från och med 2010 har direkta länkar inte visats. En rädsla är att neuroner kan skyddas genom att minska kväveoxidsyntasaktiviteten, men minnen kan gå förlorade.