Kas ir slāpekļa oksīda sintāze?

Brīvajam radikālim slāpekļa oksīdam ir toksiska ietekme uz saimniekšūnām un baktēriju šūnām. Tā ražošanu epitēlija šūnās kontrolē epitēlija slāpekļa oksīda sintāze (eNOS). Slāpekļa oksīda sintāze ir saistīta šūnas membrānā citoplazmas pusē vai dažādu organellu membrānās. NO epitēlija šūnās palīdz kontrolēt asinsvadu kontrakcijas un paplašināšanos. eNOS noenkurošana šūnu membrānā palīdz šūnai ierobežot NO aktivitāti mazās vietās.

Ķermenis izmanto inducējamo slāpekļa oksīda sintāzi (iNOS), lai apturētu kuņģa epitēlija, krūts un smadzeņu audzēju šūnu augšanu. NO, ko rada iNOS darbība, izslēdz enerģijas metabolismu, reaģējot ar šūnas dezoksiribonukleīnskābi (DNS), un galu galā nogalina šūnu. Labi audi var tikt ievainoti cīņā par audzēja šūnu iznīcināšanu. Tāpat ar eNOS sintezētais NO cīnās pret baktēriju šūnu invāziju, vienlaikus nešķirojot iznīcinot apkārtējās somatiskās šūnas. Jebkurš saimniekšūnu nāves veids var izraisīt toksisku šoku, kas ir nopietna komplikācija pacientiem ar traucētu imūnsistēmu.

Nervu šūnās un ap tām NO darbojas kā īslaicīgs signāla raidītājs, viegli izkliedējot cauri membrānām. Neironu slāpekļa oksīda sintāze (nNOS) tiek nepārtraukti pārstrādāta, lai iegūtu NO, jo NO ir stabils tikai dažas sekundes, pirms to neitralizē ūdens molekulas. Fermenta ekspresiju regulē kalcija jonu koncentrācija. Tiek uzskatīts, ka NO ir iesaistīts īstermiņa atmiņas pārvēršanā par ilgtermiņa atmiņu, izmantojot procesu, ko sauc par ilgtermiņa potenciāciju (LTP).

Slāpekļa oksīda sintāzes inhibitori ir neiroprotektīvi, jo tie samazina brīvo radikāļu NO pieejamību. Šīs klases savienojumi ietver hidrofilo C vitamīnu un hidrofobo E vitamīnu. Šīs un citas molekulas ir pētītas, cerot palēnināt neirodeģeneratīvos stāvokļus, piemēram, Parkinsona slimību. Kopš 2010. gada tiešas saiknes nav pierādītas. Viens no bailēm ir tāds, ka, samazinot slāpekļa oksīda sintāzes aktivitāti, neironi var tikt aizsargāti, bet atmiņas var tikt zaudētas.