Re:

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1998/press-release/

НОБЕЛЕВСКИЙ комитет ПО ФИЗИОЛОГИИ и медицине КАРОЛИНСКОГО ИНСТИТУТА
НОБЕЛЕВСКАЯ АССАМБЛЕЯ КАРОЛИНСКОГО ИНСТИТУТА

12 октября 1998 г.

Нобелевская ассамблея Каролинского института сегодня приняла решение присудить
Нобелевскую премию по физиологии или медицине за 1998 год совместно

Роберт Ф. Фурчготт, Луис Дж. Игнарро и Ферид Мурад

за открытия, касающиеся “оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе”.

Оксид азота (NO) - это газ, который передает сигналы в организме. Передача сигнала газом, который вырабатывается одной клеткой, проникает через мембраны и регулирует функцию другой клетки, представляет собой совершенно новый принцип передачи сигналов в биологических системах. В этом году Нобелевская премия присуждена первооткрывателям NO в качестве сигнальной молекулы.

Роберт Ф. Фурчготт, фармаколог из Нью-Йорка, изучал влияние лекарств на кровеносные сосуды, но часто добивался противоречивых результатов. Один и тот же препарат иногда вызывал сокращение, а в других случаях расширение. Фурхготт задался вопросом, может ли это зависеть от того, были ли повреждены поверхностные клетки (эндотелий) внутри кровеносных сосудов. В 1980 году он продемонстрировал в остроумном эксперименте, что ацетилхолин расширяет кровеносные сосуды только в том случае, если эндотелий не поврежден. Он пришел к выводу, что кровеносные сосуды расширяются из-за того, что эндотелиальные клетки вырабатывают неизвестную сигнальную молекулу, которая заставляет гладкомышечные клетки сосудов расслабляться. Он назвал эту сигнальную молекулу EDRF, расслабляющим фактором эндотелиального происхождения, и его открытия привели к попыткам идентифицировать этот фактор.

Ferid Murad, MD and pharmacologist now in Houston, analyzed how nitroglycerin and related vasodilating compounds act and discovered in 1977 that they release nitric oxide, which relaxes smooth muscle cells. He was fascinated by the concept that a gas could regulate important cellular functions and speculated that endogenous factors such as hormones might also act through NO. However, there was no experimental evidence to support this idea at the time.

Louis J Ignarro, pharmacologist in Los Angeles, participated in the quest for EDRF’s chemical nature. He performed a brilliant series of analyses and concluded in 1986, together with and independently of Robert Furchgott, that EDRF was identical to NO. The problem was solved and Furchgott’s endothelial factor identified.

When Furchgott and Ignarro presented their conclusions at a conference in July, 1986, it elicited an avalanche of research activities in many different laboratories around the world. This was the first discovery that a gas can act as a signal molecule in the organism.

Background
Оксид азота защищает сердце, стимулирует работу мозга, убивает бактерии и т.д.
Было сенсацией, что этот простой, распространенный загрязнитель воздуха, который образуется при сгорании азота, например, в выхлопных газах автомобилей, может выполнять важные функции в организме. Это было особенно удивительно, поскольку NO полностью отличается от любой другой известной сигнальной молекулы и настолько нестабилен, что превращается в нитраты и нитриты в течение 10 секунд. Было известно, что бактерии вырабатывают NO, но не ожидалось, что эта простая молекула будет важна для высших животных, таких как млекопитающие.

Дальнейшие результаты исследований быстро подтвердили, что NO является сигнальной молекулой, имеющей ключевое значение для сердечно-сосудистой системы, а также было обнаружено, что он выполняет ряд других функций. Сегодня мы знаем, что NO действует как сигнальная молекула в нервной системе, как оружие против инфекций, как регулятор кровяного давления и как привратник притока крови к различным органам. NO присутствует в большинстве живых существ и вырабатывается множеством различных типов клеток.
– Когда NO вырабатывается самым внутренним клеточным слоем артерий, эндотелием, он быстро распространяется через клеточные мембраны к нижележащим мышечным клеткам. NO останавливает их сокращение, что приводит к расширению артерий. Таким образом, NO контролирует кровяное давление и его распределение. Он также предотвращает образование тромбов.
– Когда NO образуется в нервных клетках, он быстро распространяется во всех направлениях, активируя все клетки поблизости. Это может модулировать многие функции, от поведения до моторики желудочно-кишечного тракта.
– Когда NO вырабатывается в белых кровяных клетках (таких как макрофаги), образуется огромное количество оксида азота, который становится токсичным для вторгшихся бактерий и паразитов.

Значение в медицине сегодня и завтра
Сердце: При атеросклерозе эндотелий имеет пониженную способность вырабатывать NO. Однако NO может быть получен при лечении нитроглицерином. В настоящее время значительные усилия в области разработки лекарств направлены на создание более мощных и селективных сердечных препаратов на основе новых знаний о NO как сигнальной молекуле.

Шок: Бактериальные инфекции могут привести к сепсису и циркуляторному шоку. В этой ситуации NO играет вредную роль. Лейкоциты реагируют на бактериальные продукты, выделяя огромное количество NO, которое расширяет кровеносные сосуды. Кровяное давление падает, и пациент может потерять сознание. В этой ситуации ингибиторы синтеза NO могут быть полезны при интенсивной терапии.

Легкие: пациентов интенсивной терапии можно лечить путем вдыхания БЕЗ газа. Это дало хорошие результаты и даже спасло жизни. Например, газ не использовался для снижения опасно высокого кровяного давления в легких у младенцев. Но дозировка имеет решающее значение, поскольку газ может быть токсичным при высоких концентрациях.

Рак: Белые кровяные тельца используют NO не только для уничтожения инфекционных агентов, таких как бактерии, грибки и паразиты, но и для защиты организма от опухолей. В настоящее время ученые проверяют, можно ли использовать NO для остановки роста опухолей, поскольку этот газ может вызывать запрограммированную гибель клеток, апоптоз.