Μονοξείδιο του αζώτου και επικοινωνία των κυττάρων

Πως επικοινωνούν τα κύτταρα.Όταν μια ομάδα κυττάρων θέλει να ειδοποιήσει μια άλλη ομάδα κυττάρων να κάνει κάτι, π.χ .να παράγει κάποια ουσία, της στέλνει μήνυμα. Το μήνυμα που της στέλνει είναι μια χημική ουσία π.χ. μια ορμόνη. Αυτή η ορμόνη μπαίνει μέσα στο κυκλοφοριακό μας σύστημα και ταξιδεύει σε όλα τα σημεία του σώματός μας.
Έτσι όμως θα μπορούσε να δώσει το μήνυμα σε κάθε κύτταρο. Για να μη συμβεί αυτό, τα κύτταρα στα οποία απευθύνεται η ορμόνη έχουν κατάλληλους υποδοχείς στην επιφάνειά τους στους οποίους ταιριάζει μόνο η ορμόνη αυτή και καμία άλλη ουσία. Άρα η ορμόνη-μήνυμα θα πάει μόνο στα κύτταρα που είναι οι αποδέκτες του μηνύματος. Μέχρι πριν από 10 χρόνια οι επιστήμονες νόμιζαν ότι αυτές οι ειδοποιήσεις και γενικά όλες οι βασικές χημικές αντιδράσεις που γίνονται μέσα στα κύτταρα, πάντα περιλαμβάνουν πολύ μεγάλα μόρια. Όμως το 1998 τρεις ερευνητές πήραν το βραβείο Nobel Ιατρικής γιατί ανακάλυψαν ότι ένα πολύ μικρό μόριο(το μονοξείδιο του αζώτου, ΝΟ) χρησιμοποιείται από πολλά κύτταρα σαν μόριο-μήνυμα. Η ανακάλυψη ήταν εκπληκτική γιατί ποτέ δεν μπορούσαν να φανταστούν οι επιστήμονες, ότι ένα απλό αέριο(ΝΟ) θα μπορούσε να έχει ένα κεντρικό ρόλο στην χημεία του κυττάρου.
Ο ρόλος του μονοξείδιου του αζώτου στην ρύθμιση της πίεσης του αίματος και στην στηθάγχη.Οι δυο Νομπελίστες Robert Furchgott και Louis Ignarro ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, βρήκαν τον ρόλο του μονοξειδίου του αζώτου στην ρύθμιση της πίεσης του αίματος. Τα κύτταρα που είναι στο τοίχωμα των αιμοφόρων αγγείων(ενδοθηλιακά κύτταρα) μόλις αντιληφθούν αυξημένη πίεση του αίματος, παράγουν μονοξείδιο του αζώτου. Αυτό που είναι τόσο μικρό μόριο(αέριο διαλυμένο) διαχέεται εύκολα στο περιβάλλον του, εισέρχεται στα μυϊκά κύτταρα (που είναι δίπλα)των αρτηριών, και δίνει το μήνυμα για μια σειρά χημικών αντιδράσεων που έχουν σαν αποτέλεσμα (τα μυϊκά κύτταρα) να χαλαρώσουν. Το αγγείο διαστέλλεται και η πίεση του αίματος πέφτει. Ο τρίτος Νομπελίστας Ferid Murad βρήκε τον ρόλο του μονοξειδίου του αζώτου στην στηθάγχη. Όταν οι αρτηρίες της καρδιάς(αυτές που τροφοδοτούν την ίδια την καρδιά) και λέγονται στεφανιαίες, δεν αιματώνονται καλά(διαρρέονται από λίγο αίμα) για διαφόρους λόγους, τότε προκαλείται έντονος πόνος στο στήθος, που λέγεται στηθάγχη. Οι γιατροί για πάνω από 100 χρόνια έδιναν στους ασθενείς νιτρογλυκερίνη, έβλεπαν ότι βοηθούσε, αλλά δεν ήξεραν το πώς βοηθούσε. Η νιτρογλυκερίνη μέσα στο σώμα διασπάται και σχηματίζει μονοξείδιο του αζώτου, το οποίο εισέρχεται μέσα στα μυϊκά κύτταρα των στεφανιαίων αρτηριών, (και όπως εξηγήσαμε προηγουμένως)οι αρτηρίες διαστέλλονται και γεμίζουν με περισσότερο αίμα.
Άλλοι ρόλοι του μονοξείδιου του αζώτου.Από τότε που ανακαλύφθηκε ο ρόλος του μονοξείδιου του αζώτου σαν αγγειοδιασταλτικό, υπήρξε έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον γι’ αυτή την ουσία. Έτσι βρέθηκε να έχει μια ποικιλία ρόλων σχεδόν σε κάθε ιστό του σώματός μας. Τα λευκά αιμοσφαίρια εκπέμπουν μονοξείδιο του αζώτου εναντίον βακτηριακών και καρκινικών κυττάρων και τα σκοτώνουν, γιατί εμπλέκεται στις κυτταρικές τους διαδικασίες(το ΝΟ είναι ελεύθερη ρίζα).Όταν ο σεξουαλικός ερεθισμός δια μέσου των νεύρων φτάσει στα ενδοθηλιακά κύτταρα των αιμοφόρων αγγείων του πέους, αυτά παράγουν μονοξείδιο του αζώτου και πάλι με τον ίδιο μηχανισμό διαστέλλονται τα αγγεία, γεμίζουν με πολύ αίμα και επέρχεται η στύση. Το φάρμακο Viagra που δίνεται όταν υπάρχει στυτική δυσλειτουργία, δεσμεύει ένα ένζυμο και έτσι ενισχύει την δράση του μονοξείδιου του αζώτου. Ενδιαφέρουσα είναι και η δράση του μονοξείδιου του αζώτου στην αποφυγή της συγκόλλησης των αιμοπεταλίων και σε πολλά άλλα, αρκετά από τα οποία είναι ακόμα στο στάδιο της έρευνας. ( Προς αποφυγή σύγχυσης : μερικοί επηρεασμένοι από την αγγλική του ονομασία nitric oxide το λένε νιτρικό οξείδιο, στα ελληνικά όμως το ονομάζουμε μονοξείδιο του αζώτου).

Βιβλιογραφία : 1. Ebbing & Gammon, General Chemistry, εκδ. Houghton Mifflin, New York & Boston, 2005. 2. Murray κ.α., Harper’s Illustrated Biochemistry, εκδ. Mc Graw Hill, New York, 2006. 3. Αlberts κ.α., Essential cell biology, εκδ. Garland Science, New York & London, 2004.