Роль оксида азота

Оксид азота (NO) является высоко реактивной сигнальной молекулой с широким спектром функций, представленных в большинстве тканей. NO выполняет роль посредника, универсального модулятора большого числа физиологических процессов и в структурах нервной системы участвует в регуляции интернейрональной коммуникации, синаптической пластичности, рилизинга медиаторов и ростовых факторов, активности (экспрессии) рецепторов и специальных молекул межклеточной сигнализации (см. обзор: Раевский и др. 2000). В мозге NO образуется в процессе реакции окисления L-аргинина при участии Са++ - зависимых изоформ NO-синтазы. Немалое число публикаций свидетельствует об участии NO-синтаз в ишемической патологии мозга.

NO-синтаза-I (NOS-I) содержится в 2% кортикальных нейронов. Эти клетки, как правило, также включают ГАМК, соматостатин и нейропептид Y. Кроме того, они активно экспрессируют глутаматные рецепторы, опосредующие, как было отмечено выше, гипервозбуждение нейронов вследствие церебральной ишемии. Исследование соседних, неповрежденных, кортикальных нейронов выявило, что их резистентность к ишемии (модель фокального фототромбоза) связана с активностью NOS-I и антиапоптической защитой за счет белка Bcl-2 (Bidmon et al, 2001). На модели ишемического повреждения, вызываемого перевязкой средней мозговой артерии у спонтанно-гипертензивных крыс, было установлено, что синтез NO обратно зависимо коррелирует с образованием «агрессивного» кислорода (О2). Зависимость четко прослеживается при сравнении показателей ишемии и реперфузии; эти данные свидетельствуют о протективной роли NO: дефицит его образования в нейрональной ткани зависит от интенсивного образования молекул О2, запускающего каскад апоптических реакций (Dobrucki et al, 2000). Однако по данным Sasaki et al. (2001) ингибирование нейрональной NOS (локальное введение L-NAME) и, соответственно, снижение уровня оксида азота в пирамидальных нейронах гиппокампа, наоборот, нивелируют выраженность ишемических повреждений. Сравнение образования NO в стриатуме крыс в острой и подострой фазах фокальной церебральной ишемии (соответственно, 24 и 48 часов) не выявило существенно увеличенного содержания NO в начальный период; очевидно, зависимое от индуцибельной NO-синтазы образование больших количеств этой субстанции играет свою роль на более поздних стадиях нейродегенеративного процесса (Fassbender et al, 2000).

Следует принять во внимание значение различных — нейрональной, индуцибельной и эндотелиальной форм фермента в ишемизированном мозге. С помощью селективного ингибитора нейрональной NOS 7-нитроиндазола было установлено, что опосредуемое этим ферментом активное образование NO было выражено лишь в первые 5 минут ишемического повреждения стриатума; синтез NO на поздних стадиях ишемии блокировался неселективным ингибитором LNAME (Adachi et al, 2000). Доказательства улучшения состояния ишемизированного мозга при использовании L-NAME были продемонстрированы также Self-l-Nasr, Fahim (2001) на модели генерализованной церебральной ишемии крыс. Рассмотрение соотношения NO и эндотелина-1 при 10-минутной билатеральной окклюзии сонных артерий установило их сопряженные изменения в микроглии и в астроцитах подверженных поражению клеток гиппокампа. Повреждения, затрагивающие поле СА1, наблюдались через 4 недели после операции (Yamashita et al, 2000).

Большой массив экспериментальных исследований предваряет исследование роли оксида азота в клинике ишемического инсульта. В работе на 102 пациентах, анализируемых в системе Canadian Stroke Scale, у которых определялся уровень NO в спинномозговой жидкости, выявлено в среднем большее содержание вещества по сравнению с контрольными испытуемыми. У половины пациентов с ранними проявлениями неврологических расстройств уровень NO был вдвое выше, чем у инсультных больных со стабильным состоянием. Таким образом, значительное увеличение содержания NO (> 5 микромолей/мл) достоверно коррелирует с проявлениями ранних неврологических нарушений, независимо от других важных показателей ишемического инсульта, такого, например, как уровень глутамата в спинномозговой жидкости (Castillo et al, 2000).

В целом, данные этого раздела позволяют сделать ряд заключений:

• · Синтез NO в ишемизированных структурах мозга является важным фактором, включенным в регуляцию отсроченной гибели клеток. Его образование в ранний период ишемического повреждения препятствует запуску апоптических процессов программируемой гибели нейронов.
• · Синтез NO, зависимый от определенной изоформы синтазы, вносит различный вклад в развитие постишемических процессов в конкретном регионе мозга, подвергнутого повреждению.
• · Клинический анализ свидетельствует, что увеличенный уровень NO в спинномозговой жидкости пациентов с ишемическим инсультом ассоциируется с более выраженными нарушениями мозга и более ранними проявлениями неврологической недостаточности.
• · В экспериментальных исследованиях показана возможность коррекции изменений уровня NO с помощью ингибиторов NO-синтазы.