Este artículo analiza los procesos de producción y conducción de NO en eucariotas.
Óxido nítrico sintasa (NOS), utilizando L -arginina como sustrato para producir NO. Los experimentos han demostrado que NOS es NADPH-diaforasa. Hay tres subtipos de NOS según su origen celular y tisular: NOS neuronal (NNOS); óxido nítrico sintasa endotelial y NOS inducible (iNOS). Los dos primeros dependen de los iones de calcio y la calmodulina y se denominan NOS estructurales (cNOS). ), que es independiente del calcio, puede expresarse en grandes cantidades cuando se estimulan las células. Debido a que el NO se difunde rápidamente y se degrada fácilmente, su sitio de síntesis suele estar representado por el sitio de distribución de NOS. Mediante inmunohistoquímica e histoquímica de NADPH-diaforasa, se descubrió que las células positivas para NOS se distribuyen en muchas partes de los vertebrados, como el cerebro. y tracto gastrointestinal, pulmones, sistema cardiovascular, útero, ovarios, macrófagos e incluso células del músculo esquelético. Como molécula liposoluble de bajo peso molecular, el NO actúa sobre los tejidos y células circundantes en forma de difusión. Su "receptor" es el ion ferroso en algunas enzimas u otras moléculas. Cuando el NO se combina con el ion hierro de la guanilil ciclasa (GC), la GC se activa y produce una serie de efectos biológicos.
El NO es como un “arma de doble filo” en el organismo, desempeñando un doble papel. Una liberación adecuada de NO puede provocar una serie de efectos fisiológicos en el organismo, mientras que una liberación excesiva o insuficiente de NO puede provocar una serie de efectos patológicos y ser perjudicial para la salud humana.
El NO es un neurotransmisor atípico en el sistema nervioso central y periférico porque no está envuelto en vesículas sinápticas ni se libera por granulación celular, ni actúa sobre los receptores típicos de la superficie celular, pero debido a su rápida difusión. y conduce a larga distancia y desempeña un papel en el aprendizaje y la memoria. Al mismo tiempo, como vasodilatador, el NO desempeña un papel importante en la actividad de los grandes vasos sanguíneos del cerebro en condiciones fisiológicas humanas. El NO exógeno o endógeno se produce o libera en exceso, pero es neurotóxico, en parte porque el NO puede reaccionar con aniones superóxido (ONOO) para formar peróxido de nitrito (ONOO), y las reacciones en cadena secundarias producen más NO2 y OH tóxicos...
El NO puede regular el flujo vascular, la velocidad del flujo y la resistencia vascular en condiciones fisiológicas, y puede prevenir la agregación y adhesión plaquetaria. Por tanto, la cantidad de NO se altera en la disfunción endotelial, la hipertensión y la insuficiencia cardíaca congestiva causada por aterosclerosis (EA) e isquemia e hipoxia.
En los últimos años se ha descubierto que la actividad NOS está muy distribuida en la retina, los músculos ciliares y otras partes del ojo. Como mensajero intercelular, el NO puede desempeñar un papel en el sistema visual, como regular la conducción de las respuestas luminosas y la actividad de las células ganglionares, regular la circulación de microvasos, etc.
La producción adecuada de NO puede regular la excreción de agua y sodio y la presión capilar glomerular, y controlar el flujo sanguíneo de la papila renal. La producción excesiva de NO también puede causar daño al tejido renal. Tanto la nefropatía diabética como la nefropatía séptica se asocian con cambios en los niveles de NO.
El NO juega un papel importante en la regulación de la secreción gastrointestinal y la motilidad gastrointestinal. El NO es un factor vasodilatador endógeno que puede trabajar con la endotelina-1** para regular el tono vascular y la continuidad endotelial, relajar eficazmente los vasos sanguíneos y aumentar el flujo sanguíneo, y desempeñar un papel directo en el mantenimiento de la integridad y la defensa de la mucosa. El NO es un neurotransmisor no colinérgico y no adrenérgico que provoca la relajación de ciertos músculos lisos. Por ejemplo, se ha demostrado in vivo que el NO media la relajación del músculo extensor esofágico inferior (LES) en zarigüeyas, los reflejos de relajación receptiva gástrica en ratas y perros y la inhibición de la actividad del músculo extensor pilórico en perros. La liberación excesiva de NO puede provocar trastornos de la motilidad gastrointestinal y diversas úlceras gastrointestinales.
Cuando los macrófagos y neutrófilos se activan, pueden expresar una gran cantidad de NOS y producir una gran cantidad de NO. El exceso de NO tiene un efecto citotóxico y puede matar bacterias intracelulares, parásitos y células tumorales.
Estudios recientes han demostrado que los macrófagos activados pueden destruir las células de los islotes normales tanto in vivo como in vitro. Este daño está mediado por NO. Las altas concentraciones de NO pueden dañar directamente el ADN y otras enzimas que contienen FeS. También pueden activar la guanilil ciclasa en los tejidos circundantes. , aumentando así los niveles de cGMP y produciendo efectos tóxicos. Investigaciones posteriores han demostrado que el NO no es sólo una molécula efectora de la inmunidad tumoral y microbiana, sino también una molécula reguladora de diversas células inmunitarias. El NO no solo puede inhibir la proliferación de linfocitos T, la respuesta de anticuerpos y la respuesta de mastocitos, sino que también puede promover la actividad de las células NK, activar las células mononucleares de sangre periférica y regular los linfocitos T. Por tanto, el NO es una molécula inmunomoduladora recientemente descubierta.