NO (оксид азота): биологическое действие: общие сведения
По сравнению с классическими эндокринными и паракринными факторами, а также нейромедиаторами , которые в большинстве случаев представляют собой белки, пептиды и другие достаточно сложные органические соединения, NO имеет очевидное преимущество в том, что ее низкомолекулярная и не несущая заряда молекула способна быстро диффундировать и свободно проникать через плотные клеточные слои и межклеточное пространство. Проходя через плазматические мембраны, NO действует не только как переносчик межклеточного сигнала, но и как составная часть внутриклеточных эффекторных систем, подобно другим известным вторичным посредникам.
Окись азота содержит неспаренный электрон, имеет высокую химическую активность и легко реагирует со многими клеточными структурами и химическими компонентами, что обусловливает исключительное многообразие ее биологических эффектов (см. обзоры [ Butler ea 1995 , Marletta ea 1994 , Nathan ea 1994 , Nathan ea 1994 , Schmidt ea 1994 , Stamler ea 1994 ]).
Действие NO способно вызывать различные и даже противоположные эффекты в клетках-мишенях, что зависит от дополнительных факторов: окислительно- восстановительного и пролиферативного статуса, концентрации NO и ряда прочих условий. Наряду с цитокинами и другими тканевыми гормонами NO влияет на эффекторные системы, контролирующие пролиферацию, апоптоз и дифференцировку клеток, а также на их устойчивость к стрессовым воздействиям.
Окись азота (NO) выполняет функции посредника в передаче паракринного сигнала. Действие NO вызывает быстрый и относительно кратковременный ответ в клетках-мишенях, обусловленный снижением уровня Са , а также долговременные эффекты, обусловленные индукцией определенных генов. Синтез NO происходит в клетках разных типов при окислении аргинина специфической монооксигеназой , активность которой зависит от кальмодулина и внешних стимулов: интерферонов , стероидов , факторов некроза опухолей и других цитокинов.
В клетках-мишенях NO и ее активные производные, такие как пероксинитрит, действуют на белки, содержащие гем, железосерные центры и активные тиолы. NO ингибирует железосерные ферменты и активирует гуанилатциклазу , транскрипционные факторы NF-кВ и АР-1 и систему МАР-протеинкиназ , контролируемую G-белком H-Ras .
Оксид азота обладает широким спектром биологического действия. Его рассматривают как один из мессенджеров внутри и межклеточной сигнализации в центральной и периферической нервных системах [ Одыванова ea 1997 , Chabrier, ea 1992 , Moncada, ea 1991 ]. Считают, что NO идентичен эндотелиальному фактору релаксации (EDRF) [ Ignarro, ea 1987 , Palmer, ea 1987 ], расслабляющим гладкие мышцы , предотвращающим агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию [ Sneddon, ea 1998 , Furlong, ea 1987 , Lefer, ea 1993 ].
Синтез этого соединения фагоцитами связывают с микробицидным и противоопухолевым действием [ Drapier, ea 1991 , Меньшикова ea 1997 , Cifont, ea 1995 ].
Кроме того, оксид азота рассматривают как регулятор пролиферации лимфоцитов [ Denham, ea 1992 ]. Эндогенный NO - важный компонент кальциевого гомеостаза в клетках [ Реутов ea 1992 ] и соответственно активности Са2+-зависимых протеинкиназ.
Однако основными физиологическими мишенями для NO считают растворимую гуанилатциклазу и ADP-рибозилтрансферазу [ Одыванова ea 1997 , Moncada, ea 1991 ].
Образование NO в организмах человека и животных происходит при ферментативном окислении L-аргинина ( рис. 1 ) [ Moncada, ea 1991 , Мауеr, ea 1991 ]. Синтез NO осуществляется семейством цитохром- P-450-подобных гемопротеинов - NO-синтаз ( EC 1.14.13.39 ).
