467

ARTYKUŁ POGLĄDOWY

Folia Cardiol.2001, tom 8, nr 5, 467–477

Copyright © 2001 Via MedicaISSN 1507–4145

www.fc.viamedica.pl

Dobre i złe strony tlenku azotu

Maria Sokołowska i Lidia Włodek

Instytut Biochemii Lekarskiej Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie

Adres do korespondencji: Dr hab. farm. Lidia WłodekInstytut Biochemii Lekarskiej CM UJul. Kopernika 7, 31–034 KrakówNadesłano: 24.04.2001 r. Przyjęto do druku: 28.06.2001 r.

Wprowadzenie

Tlenek azotu zaczął wzbudzać zainteresowanieekologów i specjalistów od spraw motoryzacji w latach50. w Stanach Zjednoczonych, a następnie u schyłkulat 70. naszego wieku w Europie, z uwagi na znacznąjego zawartość w emitowanych spalinach i zanieczysz-czeniach przemysłowych. Znacznie wcześniej obser-wowano zjawisko tzw. smogu, czyli ciemnej chmurystanowiącej skupienie par i pyłu. Opadanie jej w posta-ci mgły było przyczyną zatruć, a nawet śmierci wieluosób (Francja w 1930 r., Stany Zjednoczone w 1948 r.,Wielka Brytania w 1952 r.). Bliższa analiza tego zjawi-ska wykazała, że w chmurze lub pod nią gromadzą siętrujące gazy, a wśród nich tlenek azotu [1].

Na polu medycznym tlenek azotu skupił uwagęuczonych w aspekcie badań nad relaksacją mięśnigładkich naczyń krwionośnych pod wpływem acety-locholiny, bradykininy i nukleotydów adeninowychoraz innych substancji, powodujących uwolnieniez komórek śródbłonka naczyń krwionośnych tzw.EDRF (endothelium-derived relaxing factor) [2, 3].Czynnik ten, powodujący aktywację rozpuszczalnejcyklazy guanylowej oraz wywołujący relaksację na-czyń krwionośnych, okazał się tlenkiem azotu [4, 5].

Tlenek azotu (NO) jest produkowany w organi-zmach zwierząt przez 3 odrębne formy syntazy tlen-ku azotu (NOS) — dwie konstytutywne: neuronalną(nNOS — NOS I) i śródbłonkową (eNOS — NOS III),zależne od jonów wapnia i stymulowane za pośred-nictwem kalmoduliny [6], oraz tzw. formę induko-waną (iNOS — NOS II), głównie stymulowaną przezcytokiny i lipopolisacharydy. Ta forma enzymu wy-kazuje tak silne powinowactwo do związanej z niąkalmoduliny, że pozostaje w pełni aktywna nawetprzy najniższych fizjologicznych stężeniach Ca2+ .

Dotychczas prowadzone podstawowe badaniadotyczące tlenku azotu wiązały się przede wszystkimz medycyną kliniczną. Niedobór tego związku wystę-puje w licznych schorzeniach układów: sercowo-na-czyniowego, żołądkowo-jelitowego, moczowo-płcio-wego oraz oddechowego [7]. W pewnych warunkachnadmierna ekspresja syntazy NOS, a dokładnie jejformy indukowanej (iNOS), może okazać się dla or-ganizmu niekorzystna, co ma miejsce we wstrząsieseptycznym. Ciągła ekspozycja komórek na wysokiestężenie NO może mieć działanie cytotoksyczne, pro-wadzące do uszkodzenia wielu narządów [7]. Losymetaboliczne przemian NO w zdrowym organizmiezależą od miejsca jego powstawania, a także od moż-liwości magazynowania lub też postaci, w jakiej po-daje się go w celach farmakologicznych. W nieobec-ności hemoglobiny (która wychwytuje i wiąże NO)dyfunduje on szybko wzdłuż naczyń krwionośnychi dociera do naczyniowych mięśni gładkich w ilościachzapewniających prawidłowe funkcjonowanie układusercowo-naczyniowego [8].

Udział tlenku azotu w regulacjiprzepływu i ciśnienia krwi

Tlenek azotu w warunkach fizjologicznych po-wstaje w komórkach śródbłonka z udziałem śród-błonkowej syntazy NO (eNOS); oddziałując na mię-śnie gładkie naczyń krwionośnych, pełni rolę regu-latora przepływu i ciśnienia krwi [6, 7]. Wiadomo,że sygnałem uruchamiającym skurcz mięśni gład-kich jest wzrost wewnątrzkomórkowego stężeniajonów wapnia. Powstający w tych warunkach kom-pleks Ca2+-kalmodulina aktywuje kinazę lekkich łań-cuchów miozyny (LM), w wyniku czego następujeich fosforylacja, prowadząca do aktywacji miozynyi do zamiany energii chemicznej, związanej z hydro-lizą ATP na energię mechaniczną skurczu mięśnigładkich. Inicjacja skurczu następuje na skutekutworzenia kompleksu aktyny z miozyną [9]. Tle-nek azotu, działając za pośrednictwem cGMP, zwięk-sza aktywność fosfatazy hydrolizującej ufosforylo-

468

Folia Cardiol. 2001, tom 8, nr 5

www.fc.viamedica.pl

waną miozynę. Defosforylacja łańcuchów regulato-rowych miozyny powoduje ich inaktywację, zahamo-wanie odziaływania z aktyną, a w konsekwencji roz-kurcz mięśni (ryc. 1). Ponadto proces ten obniżawrażliwość mięśni gładkich na jony wapniowe [9, 10].Tlenek azotu zwiększa również aktywność zależ-nych od wapnia kanałów potasowych zarównoz udziałem, jak i bez udziału cGMP [9–12]. Otwar-cie kanałów potasowych powoduje hiperpolaryzacjęmembrany komórkowej i zmniejszenie aktywnościzależnych od napięcia kanałów wapniowych [9, 10],w wyniku czego następuje zmniejszenie dopływujonów wapnia do komórek naczyniowych mięśnigładkich. Obniżenie stężenia jonów Ca2+ w cytozolustabilizuje relaksację mięśni gładkich.

Na wytwarzanie NO mają także wpływ takieczynniki fizjologiczne jak naprężenie ścinające. Chro-nicznie podwyższone w wyniku systematycznegotreningu fizycznego naprężenie ścinające wywołuje,poprzez zwiększenie wewnątrzkomórkowego stęże-nia jonów wapnia, ekspresję eNOS, a w konsekwen-cji rozszerzenie naczyń krwionośnych [11]. Naprę-żenie ścinające stymuluje również uwalnianie NOw hodowli komórek śródbłonka aorty, podwyższająctym samym przepływ cieczy przez warstwę komó-rek śródbłonka [13]. Zwiększenie przepuszczalnościobserwuje się również w przypadku zastosowania in-hibitora glikolizy — jodooctanu, natomiast dodatekdibutyrylo-cAMP odwraca ten efekt, co wskazuje naudział cyklicznego AMP (cAMP) w tym procesie.Istotnie, w wyniku hamowania aktywności dehydro-genazy aldehydu 3-fosfo-glicerynowego przez zwięk-

szone stężenie NO, następuje spadek poziomu ATPi cAMP i podwyższenie przepuszczalności warstwykomórek śródbłonka [13]. Ponieważ jednak specy-ficzny inhibitor glikolizy — 2-dezoksyglukoza — niewpływa na przepływ, podważa to znaczenie drogimetabolicznej w tym procesie i sugeruje alternatyw-ny mechanizm stymulacji przepuszczalności przezNO, wrażliwy na jodooctan [13].

We wczesnym stadium rozwoju patogenezynadciśnienia i miażdżycy tętnic obserwuje sięzmniejszenie aktywności rozpuszczalnej cyklazyguanylanowej zależnej od NO [14]. Pozytywne dzia-łanie NO w regulacji przepływu krwi zaznacza sięw momencie nagłego rozszerzenia się naczyńkrwionośnych i gwałtownego wzrostu przepływukrwi tętniczej, kiedy następuje turbulencja, którapoprzez naprężenie ścinające może wywoływaćskurcz mięśni gładkich. Zwiększenie naprężeniaścinającego, będące konsekwencją kurczenia sięnaczyń krwionośnych, powoduje wydzielanie NOprzez komórki śródbłonka, co prowadzi do rozkur-czu mięśni i przywrócenia normalnego przepływukrwi [6]. Modulacja przepływu krwi poprzezzwiększenie produkcji NO ma na ogół pozytywneznaczenie, gdyż powoduje wzrost szybkości trans-portu śródbłonkowego, a więc zaopatrywania komó-rek w niezbędne składniki [13]. Tlenek azotu ha-muje również agregację płytek i leukocytów orazadhezję do powierzchni komórek śródbłonka [5, 7].

W warunkach patologicznych, takich jak stanyzapalne, tlenek azotu powstaje z udziałem induko-wanej odmiany syntazy NO (iNOS) w sposób ciągłyprzez wiele godzin, a nawet dni [15]. Konsekwencjątego procesu jest nadmierna aktywacja cyklooksy-genazy (COX) (ryc. 2, 3), co może prowadzić dopowstawania dużych ilości prozapalnych prostaglan-dyn, a także reaktywnych form tlenu [11, 16]. W tejsytuacji może następować nadmierne rozszerzeniesię naczyń krwionośnych. Pojawił się również po-gląd przeciwny — na temat możliwego hamujące-go wpływu NO na aktywność COX, co zaobserwo-wano w makrofagach mysich linii J774, komórkachKupfera oraz w makrofagach otrzewnowych szczu-rów [15]. Ponieważ jednak dodatek egzogennychdonorów tlenku azotu odwracał ten efekt, obserwa-cje te poddaje się w wątpliwość [16]. Zjawiskiemubocznym, towarzyszącym nadmiernemu rozsze-rzeniu naczyń krwionośnych pod wpływem NO, jestich zwiększona przepuszczalność dla albumin orazzwiązana z tym możliwość występowania obrzęków[13, 14]. Wpływ NO na przepuszczalność śródbłon-ka nie jest jednoznaczny, ponieważ występuje tyl-ko w dużych tętniczkach, w których opór hydrau-liczny i naprężenie ścinające są wyraźniejsze [6].

NO cGMP fosfataza

defosforylacja

LMrelaksacja

mięśni gładkich

rozszerzenie naczyń

krwionośnych

Ryc. 1. Udział NO w regulacji przepływu krwi. Tlenekazotu aktywuje zależną od cGMP fosfatazę, powodującdefosforylację lekkich łańcuchów miozyny (LM), dziękiczemu następuje relaksacja mięśni gładkich i rozszerze-nie naczyń krwionośnych.

Fig. 1. Nitric oxide participation in the blood flow regu-lation. Nitric oxide activates cGMP-dependent phospha-tase resulting in dephosphorylation of light myosin cha-ins (LM) and then smooth muscle relaxation and vaso-dilation.

469

M. Sokołowska i wsp., Dobre i złe strony tlenku azotu

www.fc.viamedica.pl

Nadmierna produkcja NO, np. podczas wstrzą-su septycznego, może również wywołać nadmier-ny spadek ciśnienia krwi, niewydolność serca orazzmniejszoną wrażliwość na substancje naczyniowoaktywne [17]. Zwiększoną produkcję tlenku azotuobserwuje się również podczas dializy u wykazują-cych niedociśnienie pacjentów z niewydolnościąnerek [18]. Sugestie, że mogłoby to się wiązać z in-dukcją eNOS przez membrany dializacyjne, nie zna-lazły jednak potwierdzenia [18].

Terapeutyczne znaczenie tlenku azotui jego egzogennych prekursorów

Zdolność rozszerzania naczyń krwionośnychprzez NO i takie jego prekursory, jak nitroglicerynai inne organiczne azotany, znalazły bezpośredniezastosowanie kliniczne w leczeniu dławicy piersio-wej, nadciśnienia płucnego, niewydolności serca, fi-brynolizy oraz w angioplastyce wieńcowej [7, 19, 20,21]. Pozytywny wpływ nitrogliceryny w połączeniuz flurbiprofenem zaobserwowano również w proce-

sie leczenia oparzeń [22]. Podczas oparzenia nastę-puje zakrzepica i okluzja naczyń krwionośnych tkankiskórnej w miejscu kontaktu z energią cieplną, z czymwiąże się niedokrwienie tego obszaru. Zastosowaniekombinacji powyższych leków pozwoliło na wyelimi-nowanie tego niekorzystnego zjawiska [22]. Istotnymutrudnieniem długotrwałej terapii organicznymi azo-tanami, jak np. nitrogliceryna, jest stopniowy wzrosttolerancji, czemu towarzyszy spadek stężenia cGMP[5, 20, 21].

Udział tlenku azotuw procesach zapalnych organizmu

Stan zapalny jest reakcją ustroju na wywołanąinfekcję. W procesie tym aktywowane przez antyge-ny (bakterie, wirusy, pasożyty, substancje rakotwór-cze) komórki krwi (neutrofile, monocyty) oraz ko-mórki śródbłonka naczyń krwionośnych uwalniająwiele mediatorów prozapalnych, których nadmiernaekspresja wywołuje uszkodzenie tkanek [17]. Domediatorów tych należą liczne cytokiny, takie jak in-

Ryc. 2. Udział NO w procesie niedokrwienia i reperfuzji. Reaktywne formy tlenu (O2·–) powstające w procesie reperfuzji

uwalniają z komórek tucznych cytokiny, które aktywują iNOS. Tworzący się w tych warunkach NO powoduje zahamowa-nie przepływu elektronów w łańcuchu oddechowym i dodatkową produkcję O2

·– i nadtlenoazotynu (ONOO–) oraz prosta-glandyn (PG), przez co przyczynia się do uszkodzenia tkanek. Infiltracja neutrofilów dodatkowo pogłębia ten proces.

Fig. 2. Nitric oxide participation in ischemia-reperfusion. Reactive oxygen species (ROS) that appear in reperfusioncause mast cell degranulation and cytokine releasing, what activates i NOS. NO produced in such conditions inhibitrespiration chain electron flow, and result in additional production of superoxide anion (02

·–), peroxynitrite (ONOO–)and prostaglandins (PG), thus contributing to tissue damage. Neutrophil infiltration intensifies this process.

I II III IVADP

Łańcuch oddechowy

hamowanie

O2 O2

ONOO– NO komórki tuczne

iNOS

SZOK TLENOWY

dehydrogenaza ksantynowa

oksydaza ksantynowa

oksydaza NADPH

reperfuzja

mediatory prozapalne

cytokiny

aktywacja neutrofili

uszkodzenie tkanek

O2–

uszkodzenie tkanek

NO COX PG

ATP

470

Folia Cardiol. 2001, tom 8, nr 5

www.fc.viamedica.pl

terleukiny: IL-1b, IL-2, IL-6 oraz TNF-a i interfe-ron-(1F)-g, które stymulują krwinki białe, główniemakrofagi, do produkcji znacznych ilości NO, poprzezdługotrwałą aktywację iNOS. Jednocześnie następujeindukcja oksydazy ksantynowej i oksydazy NADPH[23], a powstający anionorodnik ponadtlenkowy O2

·–

uwalnia z komórek tucznych aktywatory selektyn(histaminę, trombinę) ułatwiające pierwszy kontaktleukocytów z komórkami śródbłonka oraz proces ichtoczenia się wzdłuż naczyń. Uwalniane równocześnieaktywatory adhezji, czynnik aktywujący płytki (PAF),leukotrien B4 (LTB4) oraz C5A umożliwiają adhezjęleukocytów do komórek śródbłonka, a następnie ichmigrację do miejsca zapalnego [24].

Anionorodnik ponadtlenkowy (O2·–) może po-

nadto w reakcji z tlenkiem azotu utworzyć wysocetoksyczny nadtlenoazotyn [23, 25]:

NO· + O2·– —Æ ONOO–

Ponieważ w fizjologicznych warunkach kinetykaprodukcji NO różni się od kinetyki wytwarzania O2

·–,

ilość nadtlenoazotynu wytwarzanego przez makrofa-gi i komórki śródbłonka jest niewielka [15]. Ponadtow warunkach fizjologicznych nadtlenoazotyn reagujez dwutlenkiem węgla (CO2) z tak dużą szybkością, żetylko nieliczne substancje mogą z nim współzawod-niczyć w tym względzie [8, 26]. Równie lub nawetbardziej niebezpieczną dla organizmu jest, będąca rod-nikiem, jego uprotonowana forma (ONOOH·), któraw fizjologicznym zakresie pH reaguje z większościązwiązków o wiele szybciej niż ONOO– [27].

Do wzmożonego powstania nadtlenoazotynudochodzi, gdy szybkości powstawania tlenku azotui anionorodnika ponadtlenkowego (O2

·–) są takiesame [8]. Zwiększoną produkcję ONOO– stwierdzo-no w przypadku choroby Alzheimera, skazy mocza-nowej, miażdżycy, uszkodzenia płuc i innych, cokoreluje z obserwowanym wzrostem stężenia re-aktywnych form tlenowych [26]. Reakcja ONOO–

z grupami –SH może powodować utlenienie tioli dodisiarczków, co prowadzi do zachwiania równowagipro- i antyoksydacyjnej komórek i dodatkowegonasilenia prooksydacyjnych uszkodzeń [28].

Ryc. 3. Rola NO w procesie ogniskowego niedokrwienia mózgu. A. W krótkotrwałej ekscytotoksyczności glutaminianoddziałuje z receptorami NMDA, powodując napływ jonów Ca2+ do niedotlenionych komórek, a następnie ekspresjęsyntazy neuronalnej nNOS i syntazy śródbłonkowej eNOS; B. W nadmiernej stymulacji NO może wędrować dozakończeń neuronów synaptycznych i zwiększać uwalnianie glutaminianu, co prowadzi do nekrozy lub apoptozykomórek nerwowych.

Fig. 3. The role of nitric oxide in focal cerebral ischaemia. A. In short-term excitotoxicity glutamate interacts withNMDA-receptors, causing Ca2+ ions to influx to ischemic cells, and then neuronal NOS (nNOS) and endothelialsynthase (eNOS) expression; B. Overstimulation of NMDA may cause NO migration to the presynaptic nerveterminals and enhance glutamate release, what leads to nervous cells necrosis or apopthosis.

nNOS nNOS

eNOS

przestrzeń presynaptyczna

glutaminian

A

NO

B

receptory NMDA

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO NO

NO

NO apoptoza

NO nekroza

NOCa+2 Ca+2 Ca+2 Ca+2 Ca+2 Ca+2

Ca+2Ca+2

hamowanie stanu zapalnego

relaksacja naczyń krwionośnych

przesztrzeń postsynaptyczna

śródbłonek

471

M. Sokołowska i wsp., Dobre i złe strony tlenku azotu

www.fc.viamedica.pl

Uszkodzenia tkankowe obserwowane w sta-nach zapalnych wiążą się prawdopodobnie z działa-niem nadtlenoazotynu (ONOO–), będącego produk-tem reakcji NO z anionorodnikiem ponadtlenkowym(O2

·–). Dlatego toksyczne efekty nadtlenoazotynumożna ograniczyć, zmniejszając stężenie O2

·– przezstosowanie enzymu rozkładającego anionorodnikponadtlenkowy, tj. dysmutazy ponadtlenkowej(SOD) lub leków hamujących oksydazę ksantynową,np. allopurinolu [23]. Taka strategia może być ko-rzystniejsza od stosowania inhibitorów eNOS [23].Tlenek azotu wykazuje bowiem możliwość bezpo-średniego hamowania wytwarzania anionorodnikaponadtlenkowego przez neutrofile dzięki bezpo-średniemu wpływowi na enzym generujący O2

·–,tj. oksydazę NADPH [29]. Tlenek azotu może rów-nież zmniejszać adhezję neutrofili do komórek śród-błonka naczyń wieńcowych. Wszystko to razem po-woduje ograniczenie rozmiaru kaskady wydarzeńprowadzących do opuszczenia naczyń i migracji leu-kocytów do ogniska zapalnego [24]. Tlenek azotuogranicza ponadto degranulację komórek tucznych,znajdujących się w pobliżu naczyń mikrokrążeniai będących źródłem mediatorów prozapalnych [30].Oznacza to, że NO kontroluje pierwszy etap rozwojustanu zapalnego, którego dalszy lawinowy charak-ter może prowadzić do uszkodzenia tkanek [24].

Wstrząs septyczny jest stanem zaburzonejperfuzji tkankowej i charakteryzuje się biochemicz-nymi oznakami niedoboru tlenowego [31]. Towa-rzyszący temu długotrwały spadek ciśnienia tętni-czego stanowi poważne zagrożenie dla życia pacjen-tów [17]. Teoretycznie więc, obniżenie produkcjiNO we wstrząsie septycznym przez inhibitory NOSpowinno zmniejszyć rozmiar uszkodzeń. Taki ko-rzystny efekt, tj. wzrost ciśnienia tętniczego i opo-ru naczyniowego, był zauważalny in vivo po zasto-sowaniu inhibitora NOS — NG-monometylo-L--argininy (L-NMMA) — u kilkunastu pacjentóww stanie wstrząsu septycznego [32]. Jednak długo-trwała terapia z udziałem tego inhibitora (ponad25 h) spowodowała w paru przypadkach nagłąśmierć. Analogiczna terapia w odniesieniu do zwie-rząt (owiec) w warunkach, kiedy inhibitor NG-ni-tro-L-arginina (LNA) zastosowano po endotoksy-nie, również dawała dobre rezultaty [33]. Badaniaprowadzone na szczurach, którym podawano endo-toksynę (LPS), wykazały ponadto pozytywnywpływ hamowania aktywności iNOS na zaznacza-jący się wzrost przepuszczalności jelitowej [34].Również w nerkach szczurów wykazujących hipo-tensję hamowanie produkcji NO przez podawanieniespecyficznych inhibitorów powodowało wzrostciśnienia tętniczego oraz wzrost przepływu i filtra-

cji krwi [35]. Efekt ten był zależny od stosowanychdawek inhibitora, niskie dawki normalizowały ciś-nienie tętnicze, podczas gdy wysokie zmniejszałyprzepływ krwi [36]. Natomiast długotrwałe stoso-wanie inhibitorów NO jak ester metylowy NW-ni-tro-L-argininy (L-NAME) powodowało u szczurówstałe nadciśnienie tętnicze [36].

Obniżenie stężenia NO przez zahamowaniewszystkich trzech form NOS nie wpływa korzyst-nie na przebieg wstrząsu septycznego, a nawet po-woduje zwiększenie działania szkodliwego [17, 23,37, 38]. Niekorzystne działanie inhibitorów zarów-no eNOS, jak i iNOS, jeszcze bardziej zaznacza sięw sytuacji, kiedy ich podanie poprzedza momentwywołania wstrząsu, co przejawia się niedociśnie-niem, skurczem naczyń krwionośnych i zwiększe-niem śmiertelności zwierząt [38]. U wielu chorychna posocznicę stwierdza się występowanie takichstanów patologicznych, wywołujących dysfunkcjęśródbłonka naczyń krwionośnych, jak nadciśnieniei hipercholesterolemia, a równocześnie obserwujesię zmniejszenie powstawania NO z udziałem kon-stytutywnej formy NOS [17]. Podawanie inhibito-rów NOS w takich przypadkach może okazać się dlatych pacjentów dodatkowo niekorzystne [17].

Cytotoksyczność i cytostatycznośćtlenku azotu

Ochronne działanie reakcji nitrozylacjiReakcje nitrozylacji mogą w pewnych warun-

kach przeciwdziałać powstawaniu wolnych rodni-ków [39]. Tlenek azotu może tworzyć kompleksynitrozylowe z hemoglobiną i mioglobiną oraz z wol-nym jonem Fe2+:— blokując w ten sposób jony Fe2+ i uniemożliwia-

jąc ich udział w reakcjach (1) i (2), prowadzącychdo powstania O2

·– [27] i ·Hb – Fe4+= O, gdzieHb oznacza mioglobinę lub hemoglobinę [40]:

Fe2+ + O2 –̈Æ Fe(V) – O2 –̈Æ Fe3+ + O2·– (1)

Hb – Fe3+ + H2O2 —Æ ·Hb – Fe4+ = O + H2O (2)

— zapobiegając reakcji (3), prowadzącej do po-wstawania najbardziej niebezpiecznego rodni-ka hydroksylowego, określanej jako tzw. bio-logiczna reakcja Fentona, lub katalizowanejprzez jony żelaza reakcji Habera-Weissa (4):

Fe2+ + H2O2 —Æ OH· + OH– + Fe3+ (3)

Fe2+/Fe3+

O2·– + H2O2 —Æ OH· + O2 + OH– (4)

472

Folia Cardiol. 2001, tom 8, nr 5

www.fc.viamedica.pl

Dzięki reakcji nitrozylacji Fe2+ nie dochodzi dopowstawania wolnych rodników nawet z udziałemtak silnego utleniacza, jak wodoronadtlenek tert-bu-tylu (5) [39].

Fe2+– NO + t-BuOOH + H2O —Æ—Æ Fe3+ + t-BuOH + HNO2 + OH– (5)

Nitrozylacja żelaza hemowego i niehemowegouniemożliwia zatem jego udział w reakcjach prowa-dzących do powstawania reaktywnych form tlenu.Jest to szczególnie istotne w warunkach zmniejszo-nej aktywności enzymów katalizujących rozkładnadtlenku wodoru oraz innych nadtlenków zgroma-dzonych na skutek wzmożonej peroksydacji w ko-mórkach [41].

Nitrozylacja może także chronić komórki przedtoksycznym działaniem produktów rozpadu wodoro-nadtlenków alkilowych (ROOH) — rodników alkok-sylowych RO· i peroksylowych ROO· [39, 41, 42]. Tle-nek azotu zarówno zapobiega akumulacji tych rodni-ków poprzez ich wychwytywanie — patrz reakcja (6),jak i przeciwdziała peroksydacji lipidów z ich udziałem,wiążąc się z inicjującymi te reakcje metalami [39].

Toksyczne działanie tlenku azotuoraz nadtlenoazotynu

Działanie cytotoksyczne nadmiaru NO możenastępować poprzez bezpośrednią nitrozylację grup–SH białek, hemu i kationów żelaza niehemowegooraz reszt tyrozylowych w białkach [39]. Tlenek azo-tu może być także promotorem powstawania karce-nogennych nitrozoamin, a N-nitrozylacja pierwszo-rzędowych aryloamin nukleotydów przez NO prowa-dzi do działania mutagennego [15, 43]. Również,będący rodnikiem dwutlenek azotu (NO2

·), produktbezpośredniego utlenienia NO, wywołuje zmianymutagenne [43]. Uszkodzenia łańcucha DNA i zabu-rzenie procesów replikacji i transkrypcji, stanowiąwczesną fazę rozwoju nowotworu. Tlenek azotumoże przyczynić się do rozwoju procesu nowotwo-rowego również przez obniżenie odpowiedzi immu-nologicznej i indukcję angiogenezy; może także braćudział w procesie powstawaniu przerzutów [44, 45].Immunosupresyjne działanie NO polega na obniże-niu proliferacyjnej odpowiedzi limfocytów na mito-geny lub przeciwciała [43]. Wśród licznych prac do-tyczących roli NO w procesie nowotworowym wy-stępują prace wskazujące na jego działanie zarównohamujące, jak i stymulujące ten proces [46].

Synteza NO w makrofagach w odpowiedzi naspecyficzny antygen wywołuje niespecyficzną cyto-toksyczność przeciwko bakteriom, pierwotniakomi komórkom nowotworowym [17]. W mechanizmie

tym prawdopodobnie toksyczną rolę odgrywa dzia-łanie nadtlenoazotynu (ONOO–), a także nitrozyla-cja wywołująca zahamowanie aktywności enzymówżelazowo-siarkowych mitochondrialnego łańcuchaoddechowego [15]. Ponadto NO poprzez S-nitrozy-lację, a następnie ADP-rybozylację hamuje aktyw-ność dehydrogenazy aldehydu 3-fosfoglicerynowego,co prowadzi do zahamowania glikolizy i spadku stę-żenia ATP w komórkach [47]. Może wywoływać rów-nież inaktywację dehydrogenazy bursztynianowej[29] oraz ferrochelatazy katalizującej wprowadzenieFe2+ do protoporfiryny [15]. Nadtlenoazotyn możeponadto hamować syntezę ATP przez inhibicję ako-nitazy, kluczowego enzymu w cyklu kwasu cytryno-wego [13]. Zatem cytotoksyczne działanie NOi ONOO– wiąże się z zahamowaniem aktywności naj-bardziej istotnych dla prawidłowego metabolizmukomórki enzymów.

Rola tlenku azotuw procesie niedokrwienia

Niedokrwienie jest procesem związanym z na-głym zahamowaniem przepływu krwi w wyniku na-głego skurczu lub zwężenia naczyń. Towarzyszytemu zaburzenie funkcji łańcucha oddechowego,a w konsekwencji spadek stężenia ATP w komórkach[48]. Stężenie to nie ulega odnowieniu w okresie re-perfuzji, gdyż na tym etapie dochodzi do powstawa-nia reaktywnych form tlenowych powodujących de-granulację komórek tucznych i uwolnienie cytokinaktywujących iNOS [24] (ryc. 2). Jednocześnie spadastężenie NO wytwarzanego przez komórki śródbłon-ka naczyń krwionośnych prawdopodobnie na skutekhamowania eNOS przez O2

· – lub poprzez reakcję NOz O2

· –. Towarzyszy temu obniżenie przepływu krwii relaksacji naczyń krwionośnych, co łącznie z uwal-nianiem prozapalnych mediatorów powoduje rozwójstanu zapalnego mikronaczyń [49].

Fakt, że uszkodzenia niedokrwienne powstajądopiero podczas reperfuzji, a nie bezpośrednio podczasniedotlenienia, a także pozytywny wpływ dysmutazyponadtlenkowej na usuwanie skutków reperfuzji wska-zują raczej na toksyczne działanie O2

·– lub innych reak-tywnych form tlenu niż NO w tym procesie [49].

Zmniejszenie produkcji NO przez śródbłoneknaczyń krwionośnych niedokrwionego obszaruw pierwszych minutach reperfuzji i towarzyszący jejwzrost ciśnienia krwi, a następnie adhezja i infiltra-cja leukocytów potwierdzają pozytywną rolę eNOSw niedotlenieniu-reperfuzji [24]. Tlenek azotu możedziałać jak prosty antyoksydant usuwający O2

·–

i hamujący na tej drodze rozwój procesu zapalnego[24]. Sekwencja wydarzeń może być jednak odwrotna

473

M. Sokołowska i wsp., Dobre i złe strony tlenku azotu

www.fc.viamedica.pl

— nagły wzrost stężenia NO na skutek zwiększeniadopływu tlenu w początkowej fazie reperfuzji, a na-stępnie spadek związany z dodatkową produkcją O2

·–

przez oksydazę NADPH infiltrujących w późniejszymetapie leukocytów. Enzym ten może być jednakżeinaktywowany przez NO. Zatem poza zmiataniem,NO może również hamować wytwarzanie O2

·–,a w konsekwencji rozwój stanu zapalnego [49].

Bezpośrednim dowodem na korzystne działa-nie NO (niezwiązanego z iNOS) jest wzrost prze-żywalności zwierząt poddanych eksperymentalne-mu niedotlenieniu i reperfuzji, którym podano eg-zogenny NO (w postaci zakwaszonego roztworuNaNO2) [50].

Przeprowadzone przez Iadocolę badania zwią-zane z przejściowym ogniskowym niedokrwieniemmózgu wykazały w początkowym okresie (< 2 h)pozytywny wpływ NO [51]. Korzystne działanie NOpolegało na rozszerzeniu naczyń, hamowaniu agre-gacji płytek i wzroście przepływu krwi do obszaruwykazującego ryzyko udaru [51].

Ponadto donory NO wykazują działanie neuro-protekcyjne w procesie reperfuzji, co może się wią-zać z blokadą receptorów NMDA z udziałem NO lubcGMP [52].

W warunkach długotrwałego niedokrwienia NO,powstający w wyniku aktywacji iNOS przez cytoki-ny, może powodować uszkodzenie kompleksu I i IIłańcucha oddechowego [49]. Kröncke uważa, że podwpływem NO najpierw następuje zahamowanieoksydazy cytochomu c w wyniku nitrozylacji hemu[15]. Powoduje to zahamowanie przepływu elektro-nów w łańcuchu oddechowym, a w konsekwencjizwiększenie syntezy O2

· – (ryc. 3). Powstający rów-nocześnie ONOO– może także hamować mitochon-drialną dysmutazę [15], co dodatkowo zwiększa wy-twarzanie wolnych rodników, uszkadzanie mitochon-driów w niedotlenionych komórkach [15].

Badania prowadzone na niedokrwionych ner-kach wykazały, że dodatek argininy, substratu dlaśródbłonkowej syntazy NO, dodatkowo jeszczemoże zwiększyć obszar uszkodzeń wywołanychprzez peroksydację lipidów membranowych [53].

Tlenek azotu, produkowany przez nNOS oraziNOS, odgrywa również niekorzystną rolę w procesieniedotlenienia i reperfuzji w tkance mózgowej. Dowo-dem tego jest fakt, że podanie niskich dawek (< 1 mg//kg) niespecyficznego inhibitora syntazy NO (LNA)powoduje znaczne zmniejszenie rozmiaru uszkodze-nia mózgu [54]. Równoczesne podanie LNA i zmiata-cza O2

·–, tj. kwasu di-tert-butylo-hydroksy-benzoeso-wego, powoduje znaczącą redukcję toksycznychzmian. Potwierdza to jednoczesny udział NO i O2

·–,czyli powstawanie ONOO– w uszkodzeniach związa-

nych z niedotlenieniem. Istotnie, zarówno NO, jaki O2

·–, pochodzący z aktywowanych leukocytów mogąprzez ONOO– zostać wciągnięte w kaskadę uszkodzeńwywołanych niedokrwieniem [54, 55]. Podczas ogni-skowego niedotlenienia mózgu, związanego z okluzjątętnicy środkowej mózgu, obserwuje się ekscytotok-syczność glutaminianową i wzrost stężenia jonówwapnia w niedokrwionych komórkach (ryc. 3A). Wrazze wzrostem stężenia Ca2+ w ciągu 20 min wzrastarównież stężenie NO (produkowanego przez nNOS)do poziomu mikromolowego, a następnie spada z po-wodu zmniejszonej dostępności substratu [56].W wyniku szoku tlenowego towarzyszącego proceso-wi reperfuzji następuje przekształcenie dehydrogena-zy ksantynowej w wytwarzającą reaktywne formy tle-nu oksydazę ksantynową (ryc. 3). Uwolnione przez ko-mórki tuczne i neutrofile cytokiny zapalne (TNF-a,IL-1b, IL-6) wywołują ekspresję cząstek adhezyjnych(ICAM-1, ELAM-1, P-selektyn), co w konsekwencjiprowadzi do adhezji i infiltracji leukocytów [54, 57](ryc. 2). Jednocześnie cytokiny mogą wywoływać eks-presję iNOS w komórkach zapalnych i naczyniach mi-krokrążenia [51].

Modulowanie poziomu tlenku azotu jakomechanizm przeciwdziałający niedokrwieniu

Badania przy użyciu niespecyficznych inhibito-rów NOS (tzn. działających na wszystkie formy NOS)wykazały ich zróżnicowany wpływ na przebieg pro-cesu niedotlenienia i reperfuzji. Wysokie dawki in-hibitorów NOS pogłębiały uszkodzenia, natomiastniskie działały ochronnie [57]. Prawdopodobnie brakneuroprotekcyjnego działania inhibitorów NOS sto-sowanych w wysokich dawkach był efektem całko-witego zahamowania biosyntezy naczyniowego NO[57]. Lepsze rezultaty obserwuje się w przypadkuspecyficznych inhibitorów, działających tylko nanNOS lub iNOS, takich jak: 7-nitroindazol lub S-me-tylo-izotioureido-L-norwalina [57]. Podobnie amino-guanidyna (AG), inhibitor iNOS, osłabia poniedokr-wienną aktywność iNOS i redukuje rozmiar uszko-dzeń po okluzji tętnicy środkowej mózgu, niewpływając na eNOS, czyli na ciśnienie tętnicze i prze-pływ mózgowy [57]. Wyniki tych badań nasuwająprzypuszczenia, że aktywność iNOS i nNOS w nie-dokrwieniu mózgu może być szkodliwa, natomiastaktywność eNOS może działać ochronnie. Inne ba-dania prowadzone we wczesnym stadium niedo-krwienia wykazały pozytywny efekt zwiększonegoprzepływu krwi na skutek podawania substratu doprodukcji NO: L-argininy [57]. Późniejsze podanieinhibitora (po 4 h od reperfuzji) nie daje już takiegorezultatu najprawdopodobniej na skutek całkowite-go zahamowania eNOS przez O2

·– [50].

474

Folia Cardiol. 2001, tom 8, nr 5

www.fc.viamedica.pl

Antyoksydacyjne działanie tlenku azotu

Tlenek azotu może reagować z różnymi związ-kami, głównie zawierającymi niesparowane elektro-ny, takimi jak anionorodnik ponadtlenkowy, dlate-go może być traktowany jako zmiatacz reaktywnychform tlenu [58]. Tlenek azotu hamuje peroksyda-cyjne uszkodzenia przez oddziaływanie z wolnymirodnikami powstającymi w procesach peroksydacjilipidów w cyklu łańcuchowych reakcji [58], wyra-żonych równaniami (6):

2NO· + 2ROO· Æ 2ROONO2ROONO Æ 2RO· + 2NO2

·RO· + NO2

· Æ RONO2

RO· + NO· Æ RONONO· + NO2

· Æ N2O3

N2O3 + H2O Æ 2HNO2

—————————————————————4NO· +2ROO· + H2O Æ 2HNO2 + RONO2 + RONO

Na podkreślenie zasługuje fakt, że przy tychsamych stężeniach NO skuteczniej od tokoferolu(witaminy E) hamuje peroksydację lipidów [58]. Takwięc biologiczne stężenia NO (1–2 mM), jakie mogąlokalnie występować w warunkach stanu zapalne-go, mogą skutecznie działać antyoksydacyjnie invivo [58]. Jednakże równoczesne powstawanie O2

·–

może ograniczać antyoksydacyjne działanie NOpoprzez zmniejszanie jego stężenia oraz wytwarza-nie prooksydacyjnego ONOO– [59], zatem ostatecz-ny efekt będzie zależeć od dostępności O2

·– [58].Działanie ochronne NO może także wiązać się

z podwyższeniem stężenia glutationu w komórkachfibroblastów poprzez aktywację jego syntezy [29].Prawdopodobnie następuje to dzięki wzrostowi ak-tywności pod wpływem donorów NO syntetazyg-glutamylo-cysteinowej poprzez oddziaływanie do-norów NO z grupami –SH w centrum aktywnymenzymu [29].

Rola tlenku azotu jako neuroprzekaźnika

Tlenek azotu w odróżnieniu od innych neuro-przekaźników nie jest przechowywany w pęcherzy-kach synaptycznych i nie jest również uwalnianypodczas kontaktu z błoną synaptyczną [59]. Nieoddziałuje także na receptory błony postsynaptycz-nej, a w czasie dyfuzji z cytoplazmy zakończeń ner-wowych do przestrzeni postsynaptycznej jedynymjego receptorem jest żelazo hemowe cyklazy gu-anylanowej [59]. Działanie NO zależy od takichneuroprzekaźników jak glutaminian i asparaginian,które wiążą się z glutamatergicznymi receptorami

N-metylo-D-asparaginowymi (ryc. 3) (NMDA) [60].Stymulacja receptorów NMDA (ryc. 3A) otwierakanały, przez które jony wapnia są doprowadzanedo komórek mózgowych i, wiążąc się z kalmodu-liną, aktywują nNOS [7, 59, 61]. W wyniku długo-trwałej stymulacji przez NO włókien zstępującychi równoległych w móżdżku, następuje osłabienietransmisji z włókien równoległych do komórekPurkinjego, ponadto NO jest mediatorem hipokam-palnego długotrwałego wzmocnienia [59]. Tlenekazotu poprzez wywoływanie długotrwałego wzmoc-nienia receptorów NMDA uczestniczy w procesachuczenia się i pamięci [59]. Uwolniony z zakończeńnerwów postsynaptycznych NO może dyfundowaćdo zakończeń nerwów presynaptycznych, powodu-jąc wzrost uwalniania glutaminianu i stymulacji re-ceptorów NMDA, a w konsekwencji wzrost prze-wodnictwa synaptycznego [7]. Ponadto NO pełnirolę neuroprzekaźnika nonadrenergiczno-noncholi-nergicznego (NANC) w układzie pokarmowym,uczestnicząc w fizjologicznej relaksacji jelit podczasprocesu trawienia, a substancje uwalniające NO rela-ksację tę nasilają [59].

Nadmierna stymulacja receptorów NMDA pro-wadzi do apoptozy i nekrozy. Zahamowanie łańcuchaoddychania mitochondrialnego przez nadmiar NOpowoduje spadek stężenia ATP, a w konsekwencjizaburzenie działania pomp jonowych, obniżenie po-tencjału błony mitochondrialnej i otwarcie zależnychod napięcia kanałów jonowych [61]. Wraz z dodatko-wym napływem jonów wapnia, do wnętrza komóreknerwowych wnikają jony potasu oraz cząsteczki wody,powodujące pęcznienie komórek, lizę i nekrozę [61].Ponadto NO, syntetyzowany i uwalniany w nadmier-nym stężeniu, zabija neurony, których włókna kon-taktują się z neuronami wykazującymi aktywnośćNOS [59]. Natomiast w przypadku mniej drastyczne-go pobudzenia receptorów NMDA dochodzi do zapro-gramowanej śmierci neuronów — apoptozy [62].

Znaczenie i powstawanie tlenku azotuw reakcjach nieenzymatycznych

W środowisku kwaśnym lub redukującym NOmoże powstawać nieenzymatycznie z azotynów,a pośrednio także z azotanów dostarczanych w zie-lonych warzywach, z udziałem bakterii jamy ustnej.W niskim pH w kolejnych reakcjach następuje re-dukcja azotynów do NO [63]:

NO2– + H+ ƨ HNO2

2HNO2 ƨ N2O3 + H2ON2O3 ƨ NO + NO2

2NO + O2 ƨ 2NO3

475

M. Sokołowska i wsp., Dobre i złe strony tlenku azotu

www.fc.viamedica.pl

Czynniki redukujące, głównie kwas askorbino-wy mogą zwiększać wytwarzanie NO w wodnychroztworach poprzez szybką redukcję kwasu azota-wego [63].

W niedokrwionym sercu wzrost stężenia NO niewiąże się wyłącznie z syntazą NO, lecz może być tak-że wynikiem oddziaływania środowiska redukujące-go [64]. Tlenek azotu wytwarzany nieenzymatyczniez azotynów powoduje uszkodzenie mięśnia sercowe-go, co przejawia się zmniejszoną kurczliwością [64].

Zawarte w pocie azotany mogą być nieenzyma-tycznie redukowane do azotynów przez występują-ce na skórze drobnoustroje, a następnie, w kwa-śnym środowisku potu, do NO [65].

W soku żołądkowym w procesach nieenzyma-tycznej redukcji NO jest wytwarzany w sposób cią-gły. W niedokwasocie, kiedy stężenie kwasu sol-nego w środowisku żołądka spada, wytwarzanie natej drodze NO znacznie się obniża [63]. Natomiastprzy stosowaniu diety niskoazotanowej następujewchłanianie azotanów z osocza przez gruczołyśliniankowe i redukcja do NO [63]. Stężenie NOw żołądku jest znacznie wyższe od tego, jakie uważasię za niezbędne do relaksacji naczyń. Dzięki temuNO może lokalnie wykazywać działanie bakterio-statyczne, a także uczestniczyć w regeneracji ślu-zówki i regulacji przepływu krwi przez śluzówkężołądka [63, 66]. Ma to istotne znaczenie dla tegonarządu w eliminowaniu niekorzystnych skutkówniedokrwienia oraz uszkodzeń śluzówek spowodo-wanych nadkwasotą.

Podczas infekcji dróg moczowych w moczupojawiają się azotyny, zwane też wskaźnikami in-fekcji, będące produktami redukcji azotanów przezbakterie [63]. Dlatego podawanie witaminy C po-woduje ich dalszą redukcję z uwolnieniem NO, comoże hamować rozwój bakterii [67, 68].

Chociaż rola NO wytwarzanego nieenzyma-tycznie nie jest dokładnie poznana, jego działaniew żołądku, sercu, układzie moczowym i skórzewskazuje jednak na znaczne podobieństwo w biolo-gicznym działaniu do NO wytwarzanego na drodzeenzymatycznej.

Wnioski

Tlenek azotu uczestniczy w ważnych procesachfizjologicznych, takich jak regulacja przepływu i ciś-nienia krwi, regulacja hormonalna, neurotransmi-sja, a także w stanach patologicznych: stanach za-palnych, procesach oksydacyjno-redukcyjnych, pro-cesach niedokrwienia i reperfuzji oraz innych.

We wszystkich procesach patologicznych NOspełnia podwójną rolę w zależności od miejsca i ilo-

ści jego wytwarzania, a więc formy enzymu uczest-niczącego w jego syntezie, czasu trwania tego pro-cesu, dostępności substratów i inhibitorów, pH,a także od obecności w komórkach substancji o dzia-łaniu anty- i prooksydacyjnym.

Wydaje się, że fizjologiczne stężenie NO wy-twarzanego przez eNOS oraz przejściowe pobudze-nie wytwarzania NO przez komórki śródbłonka na-czyń krwionośnych, do którego dochodzi pod wpły-wem wzrostu naprężenia ścinającego, krótkotrwa-łego niedokrwienia lub krótkotrwałej stymulacjireceptorów NMDA — odgrywa pozytywną rolęw utrzymaniu homeostazy komórek i adaptacji or-ganizmu do zmienionych warunków.

Nadmierna produkcja NO zarówno przeznNOS, jak i iNOS, może natomiast prowadzić doprocesów degeneracyjnych — głównie na skutekuszkadzania tkanek przez silnie utleniający i nitro-zylujący, toksyczny anion nadtlenoazotynowy.

Piśmiennictwo

1. Leńkowa A. Chmury nad miastem. W: Oskalpowanaziemia. PAN 1961.

2. Furchgott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role ofendothelial cells in the relaxation of arterial smoothmuscle by acetycholine. Nature 1980; 288: 373–376.

3. Marletta M. Nitric oxide: biosynthesis and biologicalsignificance. TIBS 1989; 14: 1488–1492.

4. Stamler J.S., Simon D.I., Osborne J.A. i wsp. S-ni-trosylation of proteins with nitric oxide: Synthesisand characterization of biologically active com-pounds. Proc. Natl. Acad. Sci. 1992; 89: 444–448.

5. Ignaro L.J. Endothelium-derived nitric oxide: actionsand properties. Faseb. J. 1989; 3: 31–36.

6. Beckman J. Biochemistry of nitric oxide and peroxy-nitrite. W: Kubes P. wyd. Nitric Oxide: A modulatorof cell–cell interactions in the microcirculation, R.G.Landes Company, Austin, Texas, USA 1995: 1–18.

7. Moncada S., Higgs A.E. The L-arginine-nitric oxidepathway. N. Engl. J. Med. 1993; 329: 2002–2012.

8. Kelm M. Nitric oxide metabolism and breakdown.Biochem. Biophys. Acta 1999; 1411: 273–289.

9. Garay R.P. Cellular mechanisms of smooth musclecontraction. Rev. Mal. Respir. 2000; 17: 531–533.

10. Li P.L., Jin M.W., Campbell W.B. Effect of selectiveinhibition of soluble guanylyl cyclase on the K(Ca)channel activity in coronary artery smooth muscle.Hypertension 1998; 31: 303–308.

11. Pohl U., de Vitt C. A unique role of NO in the controlof blood flow. News Physiol. Sci. 1999; 14: 74–80.

12. Weideldt T., Boldt W., Markwardt F. Acetylocholine-induced K+ current in smooth muscle cells of intactrat small arteries. J. Physiol. 1997; 500: 617–630.

476

Folia Cardiol. 2001, tom 8, nr 5

www.fc.viamedica.pl

13. Chang Y.S., Yaccino J.A., Lakshminarayanan S., Fran-gos J.A., Tarbell J.M. Shear-induced increase in hy-draulic conductivity in endothelial cells is mediatedby a nitric oxide dependent mechanism. Arterioscler.Thromb. Vasc. Biol. 2000; 20 (1): 35–42.

14. Ruetten H., Zabel U., Linz W., Schmidt H.H. Downreg-ulation of soluble guanyl cyclase in young and agingspontaneously hypertensive rats. Circ. Res. 1999; 85(6): 534–541.

15. Kröncke K.D., Fehsel K., Kolb-Bachofen V. Nitricoxide: Cytotoxicity versus Cytoprotection — How,Why, When, and Where? Nitric Oxide: Biol. andChem. 1997; 1: 107–120.

16. Salvemini D. Regulation of cyclooxygenase enzymesby nitric oxide. Cell. Moll. Life Sci. 1997; 53: 576–582.

17. Kirkebøen K.A., Strand Ø.A. The role of nitric oxidein sepsis — an overview. Acta Anasthesiol. Scand.1999; 43: 275–288.

18. Nakayama M., Kawaguchi Y., Numata M., HagesawaT., Hosoya T. Role of nitric oxide in hypotensionduring hemodialysis. Nephron 1998; 79: 490–491.

19. Kukovetz W.R., Holzman S., Wurm A., Poch G. Evi-dence for cyclic GMP-mediated relaxant effects ofnitro-compounds in coronary smooth muscle. Naun-yn-Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1979; 310 (2):129–138.

20. Ratz J.D., McGuire J.J., Anderson D.J., Bennett B.M.Effects of flavoprotein inhibitor, diphenyleneiodo-nium sulfate on ex vivo organic nitrate tolerance inthe rat. J. Pharmacol. Exper. Therapeutics 2000; 293:569–576.

21. Marsh N., Marsh A. A short history of nitroglycerineand nitric oxide in pharmacology and physiology. Clin.Experimen. Pharmacol. Physiol. 2000; 27: 313–319.

22. Gorman P.J., Saggers G., Ehrlich P., Mackay D.R.,Graham W.P. Effects of topical nitroglycerin and flur-biprofen in the rat comb burn model. Ann. Plast.Surg. 1999; 42 (5): 529–532.

23. Maeda H., Akaike T. Nitric oxide and oxigen radicalsin infection, inflammation, and cancer. Biochemistry(Moscow) 1998; 63: 845–865.

24. Kubes P. Nitric Oxide: A homeostasis regulator ofleukocyte–endothelial cell interaction, RG LandsCompany, Austin, Texas, USA 1995: 19–41.

25. Anggard E. Nitric oxide: mediator, murder, and med-icine. The Lancet 1994; 343: 1199–1206.

26. Squadrito G.L., Pryor W.A. Oxidative chemistry of ni-tric oxide: the roles of superoxide, peroxynitrite, andcarbon dioxide. Free Radical Biol. Med. 1998; 392–403.

27. Bartosz G. Część 1: Strategia ataku w Druga twarz tlenu.Wydawnictwo Naukowe PWN 1995; 53–54, 76, 82–83.

28. Valasserg G.T. Oxidation of vitamin E, vitamin C andthiols in rat brain synaptosomes by peroxynitrite.Biochem. Pharmacol. 1996; 52: 579–586.

29. White A.C., Maloney E.K., Boustani P.M., HassounP.M., Barry L.F. Nitric oxide increases cellular glu-tathione levels in ray lung fibroblasts. Am. J. Respir.Cell Mol. Biol. 1995; 13: 442–448.

30. Kimura M., Mitani H., Bandoch M.H., Totsuka T.,Hayashi S. Mast cell degranulation in rat mesentericvenule: effects of L-NAME, methylene blue and ke-totifen. Pharmacol. Res. 1999; 39 (5): 397–402.

31. Galignina M.D., Piwien-Pilipuk G., Assreuy J. Inhibi-tion of glucocorticoid receptor binding by nitric oxide.Mol. Pharmacol. 1999; 55: 317–323.

32. Petros A., Lamb G., Leone A., Moncada S., BennettD., Vallance P. Effects of a nitric oxide synthase in-hibitor in humans with septic shock. Cardiovasc. Res.1994; 28 (1): 34–39.

33. Lorente J.A., Landin L., Renes E., De Pablo R., JorgeP., Rodena E. Liste D. Role of nitric oxide in thehemodynamic changes of sepsis. Crit. Care Med.1993; 21 (5): 756–767.

34. Boughton-Smith N.K., Evans S.M., Laszlo F., WhittleB.J., Moncada S. The induction of nitric oxid synthaseand intestinal vascular permeability by endotoxin inthe rat. Br. J. Pharmacol. 1993; 110: 1189–1195.

35. Liberthal W., McGarry A.E., Sheils J., Valeri C.R.Nitric oxide inhibition in rats improves blood pres-sure and renal function during hypovolemic shock.Am. J. Physiol. 1991; 261: F868–F872.

36. Fenoy F.J., Ferrer P., Carbonell L., Garcia-Salom M.Role of nitric oxide on papillary blood flow and pres-sure natriuresis. Hypertension 1995; 25 (3): 408–414.

37. Minnard E.A., Shou J., Naama H., Cech A., GallagherH., Daly J.M. Inhibition of nitric oxide synthesis isdetrimental during endotoxemia. Arch. Of Surgery1994; 129 (2): 142–147.

38. Wright C.E., Rees D.D., Moncada S. Protective andpathological roles of nitric oxide in endotoxin shock.Cardiovasc. Res. 1992; 26 (1): 48–57.

39. Gorbunov N.V., Yalowich J.C., Gaddam A., ThampattyP., Ritov V.B., Kisin E. i wsp. Nitric oxide preventsoxidative damage produced by tert-butyl hydroperoxidein erythroleukemia cells via nitrosylation of heme andnon-heme iron. J. Biol. Chem. 1997; 272: 12328–12341.

40. Kanner J., Harel S., Granit R. Nitric oxide as an anti-oxidant. Arch. Biochem. Biophys. 1991; 289: 130–136.

41. Gorbunov N.V., Tyurina Y.Y., Salama G., Day B.W.,Claycomp H.G., Arggros G. i wsp. Nitric oxide pro-tects cardiomyocytes against tert-butyl hydroperox-ide- induced formation of alkoxyl and peroxyl radi-cals and peroxidation of phosphatidylserine. Bio-chem. Biophys. Res. Comm. 1998; 244: 647–651.

42. Wink D.A., Cook J.A., Krishna M.C. Nitric oxide pro-tects against alkyl peroxide mediated cytotoxity: fur-ther insights into the role nitric oxide plays in oxidativestress. Arch. Biochem. Biophys. 1995; 319: 402–407.

477

M. Sokołowska i wsp., Dobre i złe strony tlenku azotu

www.fc.viamedica.pl

43. Ohshima H., Bartsch H. Chronic infections and inflam-matory processes as cancer risk factors: possible roleof nitric oxide in carcogenesis. Mut. Res. 1994; 305:253–264.

44. Moochhala S., Rajnakova A. Role of nitric oxide incancer biology. Free Rad. Res. 1999; 31 (6): 671–679.

45. Wink D.A., Vodovotz Y., Laval Y.F., Dewhirst M.W.,Mitchell J.B. The multifaceted roles of nitric oxide incancer. Carcinogenesis 1998; 19 (5): 711–721.

46. Brennan P.A., Downie I.P., Langton J.D., Zaki G.A.Emerging role of nitric oxide in cancer. British Journalof Oral & Maxillofacial Surgery 1999; 37 (5): 370–373.

47. Molina y Vedia L., McDonald B., Reep B., Brune B.,Di Silvio M., Billiar T.R., Eduardo G.L. Nitric oxide-induced S-nitrosilation of glyceraldehyde-3-phos-phate dehydrogenase inhibis enzymatic activity andincreases endogenous ADP-ribosylation. J. Biol.Chem. 1992; 267: 24929–24932.

48. Abe K., Hayashi N., Terada H. Effect of endogenousnitric oxide on energy metabolism of rat heart mito-chondria during ischemia and reperfusion. Free Rad.Biol. Med. 1999; 26: 379–387.

49. Kubes P. Nitric oxide modulates leukocyte function inischemia reperfusive. W: Kubes P. wyd. Nitric Oxide:a modulator of cell-cell interactions in the microcircula-tion. R.G. Landes Company, Austin, Texas, USA 1995;101–126.

50. Aoki N., Johnson G., Lefer A.M. Beneficial effects oftwo forms of NO administration in feline splachnicartery occlusion shock. Am. J. Physiol. 1990; 258:G275–G281.

51. Iadecola C., Zhang F., Casey R., Clark H., Brent,Ross M.E. Inducible nitric oxide synthase gene ex-pression in vascular cells after transient focal is-chemia. Stroke 1996; 27: 1373–1380.

52. Verrecchia C., Buisson A., Lakhmebhe N., PlotkineM., Boulu R.G. Nitric oxide and celebral ischemia.Ann. New York Academy of Science, 341–347.

53. Cristol J.P., Thiemerman C., Guerin M.C., ToreillesJ., Crastes de Paulet A.J. Lipid Mediators. Cell Sig-nalling 1995; 13: 9–13.

54. Spinnewyn B., Cornet S., August M., Chabrier P.E.Synergistic protective effects of antioxidants and nitricoxide synthase inhibitor in transient focal ischemia.Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 1999;19: 139–143.

55. Braughler J.M., Hall E.D. Central nervous systemtrauma and stroke. Biochemical considerations for

oxygen radical formation and lipid peroxidation. FreeRadical Biology & Medicine 1989; 6 (3): 289–301.

56. Maliński T., Bailey F., Zhang Z.G., Chopp M. Nitricoxide measured by a porphyrynic microsensor in ratbrain after transient middle cerebral artery occlu-sion. Journal of Cerebral Flow & Metabolism 1993;13: 355–358.

57. Iadecola C. Bright and dark sides of nitric oxide inischemic brain injury. Trends Neurosci. 1997; 20:132–139.

58. O’Donnele V.B., Chumley P.H., Hogg N., Blood-sworth A., Darley-Usmar V.M., Freeman B.A. Nitricoxide inhibition of lipid peroxidation. Kinetics of re-action with lipid peroxyl radicals and comparison withtocopherol Biochemistry 1997; 36: 15216–15223.

59. Snyder S.H. Nitric oxide: first in a new class of neu-rotransmitters? Science 1992; 257: 494–496.

60. Bredt D.S., Snyder S.H. Nitric oxide mediates glutamate-linked enhancement of cyclic GMP levels in the cerebel-lum. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989; 86: 9030–9033.

61. Kamińska B., Stańczyk M. Molekularne mechanizmyneurodegeneracyjne. Postępy Biologii Komórki1998; 25: 15–27.

62. Bonfoco E., Kraine D., Ankarcrona M., Nicotera P.,Lipton S.A. Apoptosis and necrosis: two distinctevents induced, respectively, by mild and intenseinsults with N-methyl-D-aspartate or nitric oxide/su-preroxide in cortical cell cultures. Proc. Natl. Acad.Sci. USA 1995; 92:7162–7166.

63. Weitzberg E., Lundberg J.O.N. Nonenzymatic NitricOxide Production in Humans. Nitric Oxide: Biologyand Chemistry 1998; 2: 1–7.

64. Zweier J.L., Wang P., Samouilow A., Kupussamy P.Enzyme-independen formation of nitric oxide in bio-logical tissues. Nature Medicine 1995; 1; 804–809.

65. Weller R., Patullo S., Smith L., Golden M., OrmerodA., Benjamin N. Nitric oxide is generated on the skinsurface by reduction of sweat nitrate. Journal of In-vest. Dermatol. 1996; 107: 327–331.

66. Brown J.F., Hanson P.J., Whittle B.J. Nitric oxidedonors increase mucus thickness in rat stomach. Eu-rop. J. Pharmacol. 1992; 223: 104–104.

67. James G.P., Paul K.L., Fuller J.B. Urinary nitrite andurinary-tract infection. Amer. J. Clin. Pathol. 1978;70 (4): 671–678.

68. Lundberg J.O., Carlsson S., Engstrand L., Morcos E.,Wiklund N.P., Weitzberg E. Urinary nitrite: more thana marker of infection. Urology 1997; 50 (20): 189–191.