Оксид азота - новый материк. В биологической науке

К этому времени в другой области биологии — им­мунологии существовали данные, которые, как оказа­лось в дальнейшем, также имели отношение к биоло­гическому действию N0. Речь идет об обнаружении накопления нитратов и нитритов в среде инкубации иммуноактивных макрофагов (то есть макрофагов, спо­собных обеспечивать ответ системы клеточного им­мунитета). Накопление нитратов и нитритов коррели­ровало с цитотоксическим действием макрофагов на клетки-мишени. Позже было показано, что нитраты и нитриты появляются в этой системе как продукты окисления оксида азота, продуцируемого активиро­ванными макрофагами, который и ответствен за их цитотоксическое действие. Однако решающий прорыв, определивший бурное развитие новой отрасли биоло­гии — биологии оксида азота, был сделан американ­ским физиологом Робертом Форчготтом. В 1980 году в журнале "Nature" появилась его статья, в которой со­общалось об открытии в изолированных кровеносных сосудах так называемого эндотелиального фактора ре­лаксации сосудов (ЭФРС, английский термин — "епdothelium-derived relaxing factor", EDRF). Этот агент продуцировался в клетках кровеносных сосудов, вы­стилающих внутреннюю сторону сосуда (так называе­мые эндотелиальные клетки), в ответ на ацетилхолин, брадикинин и другие биологически активные вещества и вызывал расслабление гладкой мускулатуры сосудов. Время жизни ЭФРС оказалось чрезвычайно коротким: в экспериментах с сосудом-донором ЭФРС и удален­ным от него предварительно сокращенным сосудом-акцептором ЭФРС последний оказывал вазодилататорное действие на сосуд-акцептор только в течение 6 с (время пролета капли с ЭФРС от сосуда-донора к сосу­ду-акцептору). За это время вазодилатирующая актив­ность этой капли снижалась до нуля. Короткое время жизни ЭФРС в значительной степени определяется его взаимодействием с кислородными радикалами (супероксидные радикалы О₂^.-), образующимися в клетках и тканях в ходе их жизнедеятельности [2].

Выяснению природы ЭФРС способствовали дан­ные группы Мьюрэда о вазодилатирующей активности оксида азота, а также предыдущие исследования самого Р. Форчготта, изучавшего вазодилататорное действие нитрита натрия (NaN0₂). Действие NaN0₂ резко воз­растало при фотолизе нитрита, приводившего к гене­рации N0. Через 6 лет после открытия ЭФРС Р. Форчготт с сотрудниками показали, что поведение этого агента как вазодилататора напоминает поведение N0. Отсюда было сделано предположение, что ЭФРС или идентичен N0, или последний является составляющей частью ЭФРС.Аналогичное предположение одновре­менно с Р. Форчготтом было сделано американским фармакологом и физиологом Луисом Игнарро, актив­но изучавшим ЭФРС и назвавшим его оксидом азота эндотелиального происхождения (endothelium-derived nitric oxide, EDNO).

Вскоре эта гипотеза была проверена группой анг­лийского исследователя латиноамериканского проис­хождения Сальвадора Монкады, использовавшей для регистрации N0 метод хемилюминесцентного анализа (свечение продукта реакции N0 с озоном) [3]. В капле с ЭФРС, снятой с культуры эндотелиальных клеток, адсорбированных на шариках смолы и активирован­ных брадикинином, они действительно обнаружили оксид азота. Более того, было показано, что оксид азо­та, обнаруживаемый в препарате ЭФРС и подведенный в том же количестве в свободном виде к предваритель­но сокращенному сосуду, вызывает такое же его рас­слабление, как и сам ЭФРС. Отсюда был сделан вывод об идентичности ЭФРС и N0. Вскоре после этого анг­лийские исследователи (Джон Гарствэйт с сотрудника­ми) обнаружили, что срезы ткани мозга животных при их возбуждении выделяют вещество, способное анало­гично ЭФРС расслаблять изолированные сосуды. Ак­тивным компонентом этого вещества оказался тот же оксид азота.