Оксид азота. 
Нервная система: анатомия, физиология, нейрофармакология

Оксид азота (NO) — маленькая молекула, лишенная заряда, хорошо распространяющаяся диффузией, вследствие отсутствия заряда на молекуле. NO синтезируется в клетках из пищевой аминокислоты аргинина под действием фермента NO-синтазы (NOS). В настоящее время в организме обнаружено несколько разновидностей (изоформ) этого фермента, локализованных в клетках различных тканей. Накапливаться в везикулах NO не может и по мере образования выбрасывается вне клетки при повышении внутриклеточной концентрации Са²⁺. Например, в нейронах при деполяризации мембраны срабатывают канальные ММЛА-рецепторы, в клетку устремляется Са²⁺, образующий комплекс Са²⁺-кальмодулип, который активирует нейрональную форму NO-синтазы (nNOS). Образующийся оксид азота, время жизни которого составляет до 10 с, может выйти из клетки в межклеточное пространство и проникнуть в соседние клетки, где активирует фермент гуанилатциклазу, ответственный за производство такого мощного внутриклеточного активатора, как циклический гуанодинмонофосфат (цГМФ).

Показано, что NO является фактором долговременной потенциации в клетках гиппокампа при обучении. Выделяясь из постсинаптического нейрона и действуя на «работающее» пресинаптическое окончание, оксид азота надолго активирует его еще больше, облегчая проведение.

Гораздо лучше исследована роль NO, вырабатывающегося в клетках эндотелия сосудов под действием эндотелиальной e-NOS. NO образуется в эндотелии из аргинина и проникает в клетки гладких мышц стенок сосудов, где активирует гуанилатциклазу, повышая синтез цГМФ. Этот циклический нуклеотид в свою очередь уменьшает концентрацию Са²⁺ в гладкомышечном волокне, что нарушает взаимодействие сократительных белков мышц, актина и миозина и приводит к расслаблению мышечного слоя стенки сосуда и его расширению. Соответственно, давление крови снижается.

Таким образом, NO является действующим началом целого ряда лекарств, предназначенных для лечения болезней сердца, снижающих нагрузку на сердце, улучшающих кислородный баланс в сердечной мышце и препятствующих спазмам коронарных артерий. Наверное, самым известным из этих лекарств является нитроглицерин. Он был синтезирован в 1846 г. итальянским фармакологом Асканио Собреро, который сразу отметил, что пероральный (т.е. через рот) прием нитроглицерина вызывает сильную головную боль, и это, как теперь понятно, связано с резким падением давления крови в сосудах мозга. Уже через 10 лет английские врачи обнаружили, что это вещество способно прекращать приступы «грудной жабы», т. е. стенокардии. Еще через несколько лет в журнале «Ланцет» был опубликован цикл статей, в которых были обоснованы показания подъязычного способа применения дозы. Одним из первых больных стенокардией, который испытал на себе действие нитроглицерина, был Альфред Нобель, создавший на основе того же нитроглицерина динамит.

Еще один изофермент — индуцибельная NO-синтаза (iNOS) — обнаружен в макрофагах, нейтрофилах, клетках печени. Она активируется под действием патогенных воздействий, например бактериальных токсинов, и обеспечивает синтез больших количеств NO в течение многих часов. Вместе с радикалами кислорода NO оказывает токсическое воздействие на вирусы, бактерии, раковые клетки. NO необходим для того, чтобы белые клетки крови могли распознавать чужеродные агенты в очаге воспаления. Таким образом, NO является мощным фактором защиты клеток печени, легких от болезнетворных вирусов и бактерий, поступающих извне в организм. NO выделяется в больших количествах при всех видах шока (кровопотеря, заражение крови и т. п.).

При чрезмерной активации глутаматергической системы повышенный уровень NO является важнейшим фактором повреждения тканей мозга, поэтому в таких случаях лечебный эффект оказывают ингибиторы NO-синтазы — преднизолон и др.