Szabó Csaba

Kamikáze molekulák: A szabadgyökök befolyásolása a C-vitamintól a Viagráig

II. A nitroglicerintől a Viagráig

A nitrogén eredetű szabadgyökök közül a nitrogén-monoxid kevésbé sejtkárosító hatású, és a biológiai életideje is viszonylag hosszú (másodpercekben mérhető), ezért ezt a molekulát a szervezet másodlagos hírvivőnek, vagyis biológiai jelzések közvetítőjének használja fel a szív- és érrendszerben, de az agyban és az idegrendszer számos területén is. A NO-ot egy specializált enzimcsalád, a nitrogén-monoxid-szintetáz (NOS) termeli. A NO biológiai szerepeinek felismerése az utóbbi évtized egyik legfontosabb felfedezése volt, amelyért 1998-ban három amerikai kutató Nobel-díjat kapott.

3. ábra

4. ábra

5. ábra

Egyikük, Robert Furchgott izolált érdarabkákon folytatott gyógyszertani kutatásokat. 1980-ban azt az alapvető megfigyelést tette, hogy az erek, abban az esetben, ha a belső faluk épségben maradt, az acetil-kolin nevű hormon hatására értágulattal válaszolnak, míg ha az erek belső falát megsértette, akkor ez az értágító hatás elmaradt. Az erek belső falában van egy speciális sejtréteg, amelyet endotélnek hívunk.

6. ábra

7. ábra

Animáció: Az endotélsejt az ér legbelső sejtrétege

Ezen sejtek képesek a nitrogén-monoxid szabadgyök termelésére, amely az értágító hatást közvetíti az erek falát alkotó izomsejtekhez. Ez a megfigyelés (amellett, hogy újra csak bizonyította, hogy még a 20. sz. végén is lehet rendkívül egyszerű módszerekkel nagyszabású megfigyeléseket tenni az orvostudományban, valamint azt is, hogy akár még egy 60 éves kutató is tehet Nobel-díj értékű megfigyelést a laboratóriumban) forradalmat indított el a szív- és érrendszer kutatása területén. Ma már jól tudjuk, hogy az endotél a nitrogén-monoxid szabadgyök termelése révén (valamint más hormonok, pl. a prosztaciklin termelése révén - ezért a felfedezésért az angol John Vane kapott Nobel-díjat 1992-ben) az ereket folyamatosan nyitott állapotban tartja, valamint megakadályozza azt, hogy a vérben keringő sejtek (fehérvérsejtek, vérlemezkék) hozzátapadjanak az erek belső falához. A folyamat molekuláris alapja az, hogy a nitrogén-monoxid eljut az izomsejtek belsejében elhelyezkedő, guanilát-cikláz nevű enzimhez, és a sejtek belsejében egy másodlagos hírvivő, a ciklikus GMP szintjét emeli, amely végeredményben a nitrogén-monoxid hatását közvetíti a célsejteken.