W 1980 r. Furchgott i Zawadzki odkryli, że nieuszkodzony śródbłonek naczyniowy pod wpływem acetylocholiny produkuje czynnik naczynio-rozszerzajacy (endothelium-derived relaxing factor – EDRF). Wkrótce jednak Ignarro wykazał, że śródbłonkowa relaksacja naczyniowa możliwa jest dzięki syntezie cGMP, co doprowadziło go wraz z Moncada do odkrycia cząsteczki tlenku azotu (NO) [4,10,1].
W postaci wolnorodnikowej jest ona uwalniana z komórek śródbłonka w wyniku działania sił ścinających działających na ścianę naczyń w trakcie przepływu krwi [5]. Ta prosta cząsteczka jest wielofunkcyjną molekułą związaną z głównymi, fizjologicznymi procesami zachodzącymi w organizmie m.in. obroną immunologiczną, komunikacją neuronalną oraz regulacją napięcia mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych. NO jest również główną cząstką sygnałową, dlatego ubytek jej funkcji jest jednym z najwcześniejszych objawów rozwijającego się zaburzenia. Niedostateczna produkcja tlenku azotu związana jest z wieloma, głównymi faktorami ryzyka nieprawidłowości w układzie sercowo-naczyniowym [9,2,7].
W procesie odkrywania tajemniczego związku kluczowym było wyjaśnienie właściwości wazodilatacyjnych nitrogliceryny, której już w drugiej połowie XIX wieku przypisywano pozytywne działanie w leczeniu dusznicy bolesnej. Jednak dopiero 100 lat później Ferid Murad wykazał działanie leku nie bezpośrednio, lecz poprzez produkcję nitratów oddziałujących za pomocą związku pośredniczącego między śródbłonkiem, a mięśniówką gładką, jakim jest NO [10, 6].
Wzrastająca ilość badań potwierdzających ogromną rolę gazowej molekuły w organizmie człowieka zaowocowała w 1992 r. uznaniem tlenku azotu przez czasopismo „Science” jako „cząsteczki roku”. Natomiast zidentyfikowanie NO oraz cyklicznego GMP jako głównych czynników w procesie dylatacji naczyniowej, obok odkrycia prostacykliny było jednym z najważniejszych wydarzeń w dziedzinie biologii XX w., uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny w 1998 roku [1,3,8].
Fot. Od lewej: Robert F. Furchgott, Luis J. Ignarro, Freid Mura; zdobywcy Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny i odkrywcy tlenku azotu [8].
Badania nad zwierzętami oraz ludźmi dowodzą, iż produkcja tlenku azotu (NO) zmniejsza się wraz z wiekiem, a to może mieć skutek w ilości chorób, będących plagą w starzejącej się populacji.
Przeszło 30 lat od opisania cząsteczki i ponad 16 lat od przyznania Nagrody Nobla dla jej odkrywców nie dokonano przełomu w dziedzinie badania i diagnozowania poziomu syntezy NO w tkankach. Zrozumienie mechanizmów zmian patofizjologicznych postępujących w układzie naczyniowym oraz wprowadzenie nowych strategii rozpoznawania i postępowania związanych z niedoborem tlenku azotu, mogłoby przyczynić się do zmniejszenia śmiertelności wskutek chorób układu sercowo-naczyniowego w starzejącej się populacji [9].
Opracowano na podstawie:
- Conti V., Russomanno G., Corbi G. i wsp.: Adrenoreceptors and nitric oxide in the cardiovascular system. Front Physiol, 2013; 3: 1-2.
- Golbidi S., Laher I.: Exercise and aging endothelium. J Diabetes Res, 2013; 2013: 1-2.
- Kobzik L.: Translating NO biology into clinical advances: still searching for the right dictionary? Am J Respir Cell Mol Biol, 2009; 41: 9-13.
- Loscalzo J.: The identification of nitric oxide as endothelium-derived relaxing factor. Circ Res, 2013; 113 (2): 100-101.
- Obońska K., Grąbczewska Z., Fisz J.: Ocena czynności śródbłonka naczyniowego – gdzie jesteśmy, dokąd zmierzamy? Folia Cardiol Excerpta, 2010; 5 (5): 293-294.
- Pacher P., Beckman J. S., Liandet L.: Nitric Oxide and Peroxynitrate in Health and Desease. Physiol Rev, 2007; 87: 317-318.
- Shafigue E., Choy W., Liu Y. i wsp.: Oxidative stress improves coronary endothelial function through activation of the pro-survival kinase AMPK. Aging, 2013; 5 (7): 515-516.
- Sorelle R.: Nobel Prize Awarded to Scientist for Nitric Oxide Discoveries. Circulation, 1998; 98: 2365-2366.
- Torregrossa A.C., Aranke M., Bryan N.: Nitric oxide and geriatrics: implications in diagnostics and treatment of the elderly. J Geriatr Cardiol, 2011; 8: 230-231.
- Ufnal M., Żera T.: Rola tlenku azotu, siarkowodoru oraz tlenku węgla w regulacji układu krążenia i ich potencjał farmakoterapeutyczny. Kardiol Pol, 2010; 68 (5): 436-437.
