Две исследовательские группы из Мэрилендского университета (США) и Каролинского института (Швеция) показали, что оксид азота расширяет сосуды не в виде газа, а в виде комплекса с гемоглобином. Этот комплекс может использоваться и как лекарство, и как мишень для лекарств. Статьи опубликованы в журнале Nature Chemical Biology.
На протяжении нескольких десятилетий ученым было известно, что оксид азота (NO) — это сигнальная молекула, которая участвует во многих физиологических процессах. Так, в 1998 году была вручена Нобелевская премия за открытие роли NO как сигнальной молекулы в регуляции сердечно-сосудистой системы. Оксид азота вырабатывается клетками эндотелия, который выстилает сосуды, и запускает сигнальный каскад, приводящий к расслаблению гладких мышц и расширению сосудов. До сих пор ученые считали, что при этом NO существует в виде газа, который переходит из крови к сосудам и взаимодействует с ферментом гуанилатциклазой в гладких мышцах сосудов.
NO — довольно нестабильная молекула, которая обладает высокой реакционной способностью. «Время жизни» этой молекулы в крови составляет всего секунду, поэтому ученые были заинтересованы в том, в какой форме NO выполняет свои сигнальные функции. Сейчас две исследовательские группы независимо показали, что NO способен связываться с гемоглобином крови в присутствии глутатиона — восстановителя, который в большой концентрации присутствует в клетках. В результате такого взаимодействия образуется комплекс — NO-феррогем. Ученые также независимо друг от друга провели эксперименты, чтобы определить свойства этого комплекса. NO-феррогем оказался способен расширять сосуды, повышать кровоток в артериях и снижать давление. Помимо этого, NO-феррогем замедлял агрегацию тромбоцитов, что указывает на его роль также в образовании тромбов.
У обнаруженного учеными комплекса есть несколько возможных применений. NO-феррогем может применяться непосредственно как лекарство при ишемических повреждениях, вызванных недостатком кислорода в тканях. NO-феррогем может быстро восстановить кровоток в них. В то же время NO-феррогем также способен связываться с альбумином — самым распространенным белком крови. Комплекс «NO-феррогем — альбумин» может стать мишенью для препаратов, предназначенных для лечения легочной гипертензии, диабета и ожирения, при которых нарушены сигнальные пути, связанные с NO.
При этом у исследователей остается еще много возможностей для изучения NO. Эта молекула играет важную роль в иммунитете. Ее могут вырабатывать макрофаги, чтобы убивать бактерий. В то же время NO токсичен для организма при высоких дозах, а раковые клетки используют эту молекулу для увеличения кровотока в прилегающих к опухоли сосудах, чтобы снабжать ее кислородом и питательными веществами. Открытие комплекса NO-феррогема может стать важным шагом на пути к понимаю других механизмов действия NO как в норме, так и при болезнях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
