Оксид азоту є ендогенно утвореним газом, який діє як сигнальна молекула в організмі людини. Сигнальні функції оксиду азоту здійснюються за допомогою трьох основних механізмів: опосередкованого цГМФ фосфорилювання, S-нітрозилювання, утворення пероксинітриту з різними внутрішньоклітинними ефектами від перенесення кисню, утворення АТФ, розслаблення міоцитів судин, біосинтезу білка до токсичних реакцій. Науковці відмічають, переважно висока концентрація NO, утвореного ферментативним шляхом, є потенційно небезпечною для клітин порівняно з недостатньою його продукцією. NO-синтази є головними ферментними станціями продукції оксиду азоту, серед яких, найбільш вивчені дві конститутивні eNOS, nNOS та макрофагальна iNOS, активність яких залежить від різного функціонального стану клітин, забезпечення її коферментами, незамінними амінокислотами, антиоксидантами, киснем тощо. Наукові дослідження демонструють постійний прогрес фактів, тверджень щодо експресії, локалізації, функції кожної з NO-синтаз поза класичними «судинний вазадилататор», «цитокіновий NO» тощо [1,с.9]. На сьогодні доведена роль оксиду азоту в перебігу багатьох хвороб органів дихання, травлення, серця та судин, але все ж залишаються не вивченими питання першопричин їх виникнення, опосередкованої чи головної ролі оксиду азоту в патомеханізмах за різних варіацій коморбідних станів. Сигналізація оксиду азоту при метаболічному синдромі є одним із актуальних направлень медицини і дослідження в основному зосереджені на ролі ендотеліальної синтази оксиду азоту (eNOS) як джерелі оксиду азоту.
Ендотеліальна дисфункція є загальною ознакою у людей із серцево-судинними захворюваннями та метаболічним синдромом. За результатами ряду наукових робіт, серед людей, встановлено, що саме поліморфізм гена eNOS порівняно з іншими синтазами створює схильність до розвитку гіпертонії, інсулінорезистентності та діабету 2 типу, що є основними клінічними ознаками метаболічного синдрому. Крім того, дослідження на тваринах з ожирінням, демонструють знижену доступність NO в жировій тканині, скелетних м’язах через зниження експресії білка eNOS. На здатність eNOS до генерації NO впливає надлишок поживних речовин та ожиріння через механізми, які включають посилену експресію негативних субстратів та регуляторів активності eNOS, таких як, наприклад, кавеолін-1. При цьому порушується AКТ (серин/ треонін протеїнкіназа)- опосередкована передача сигналів і, таким чином, зниження фосфорилювання eNOS. За умов максимального зниження експресії eNOS в експериментах на машах спостерігали розвиток гіпертензії, гіперліпідемії, резистентності до інсуліну, вікове збільшення маси тіла, менші витрати енергії та споживання кисню в м’язах. А у мишей з відсутнім eNOS, яких годували високожировою дієтою, спостерігали загострений патогенез неалкогольної жирової хвороби печінки. При мутації S1176A на eNOS також знижується біосинтез NO, тільки через АМПК (5- АМП- активуюча протеїнкіназа)- залежне фосфорилювання з розвитком резистентності до інсуліну, гіполіпідемії, збільшення ваги при дієті з високим вмістом жиру. Навпаки, миші, що містять мутацію S1176D на eNOS, яка імітує ефект фосфорилювання і, таким чином, призводить до конститутивно активного ферменту, мають нормальний рівень інсуліну і не набирають вагу, коли їх годують високожировою дієтою [2, с.1195]. В основі розвитку ознак метаболічного синдрому лежать передусім зміни внутрішньоклітинних метаболічних реакцій викликані eNOS/NO дисбалансом. Структурна мутація eNOS викликає анатомічні зміни, впливає на метаболічну активність та енергетичний профіль окисних скелетних м’язів, знижується їх дихальна здатність, витривалість не дивлячись на збережену або збільшену м'язову масу. Окислення жирних кислот є основним метаболічним процесом для генерації АТФ у серці, у скелетних м’язах, в печінці за умов дефіциту глюкози, тому, не виключено, що з цього починаються каскади патологій пов’язані з метаболічним синдромом. Так, на мишах в експерименті, за умов мінімальної активності eNOS, досліджено знижену здатність окислювати довголанцюгові жирні кислоти в серці, печінці та скелетних м’язах, переважно серед старих груп мишей в стані спокою з подальшим зниженням фізичної активності [3, с.10]. Серед причин може бути зміни нейроспецифічних білків тканин спинного мозку, в тому числі NO, що впливають на функціонування нервово-м’язового комплексу, і з рештою, метаболічну активність м’язових клітин [4, с.123 ].
Отже, тривале поповнення NO може бути відповідним підходом до корекції метаболічних захворювань, таких як гіпертонія, інсулінорезистентність, стеатотична хвороба печінки та є важливим для регуляції системного метаболічного гомеостазу при старінні організму.
Список літератури
1. Andrabi S.M., Sharma N.S., Karan A., et al. Nitric oxide: physiological functions, delivery, and biomedical applications. Advenced Science. 2023. Vol. 10, No 30. 2303259 (1-38).
2. Tenopoulou M., Doulias P.T. Endothelial nitric oxide synthase-derived nitric oxide in the regulation of metabolism. F1000Research. 2020. Vol. 9, Р.1190.
3. Pappasa G,, Melissa L. Wilkinsonb, Andrew J. Gowa. Nitric Oxide Regulation of Cellular Metabolism: Adaptive Tuning of Cellular Energy . HHS Public Access. 2023.Vol.131. P. 8–17.
4. Родинський О.Г., Селезньова О.І. Нейроспецифічні білки в оцінці стану тканини спинного мозку за умов метаболічного синдрому. Морфологія. 2023. Том.17, №3. С.120-124.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter