Typpioksidi elimistössä
Typpioksidi (NO) koostuu yhdestä typpi- ja yhdestä happiatomista. Se on parhaiten tunnettu verisuonia laajentavasta ominaisuudestaan.[1][2]
Koska typpioksidi on sekä kaasuliukoinen- että vesiliukoinen ja lisäksi sähköisesti neutraali, se läpäisee helposti solukalvot kuljettaen viestejä solujen sisällä sekä niiden välillä. Sen vaikutus näkyy verenkierron ja verenpaineen säätelyssä sekä verihiutaleiden paakkuuntumisherkkyydessä.[1] Tämä nopeasti reagoiva NO-molekyyli toimii myös keskushermoston ja ruuansulatushermoston välittäjäaineena.[2][3] Immuunipuolustuksessa typpioksidi toimii antibakteeristen, antiviraalisten sekä antimikrobisten ominaisuuksiensa avulla. Se voi saada aikaan myös syöpäsolujen solukuoleman eli apoptoosin käynnistymisen.[2]
Typpioksidin kehonsisäisen tuotannon vähentymisellä sekä lisääntymisellä on todettu olevan yhteyksiä monien eri sairauksien syntyyn.[1] Näitä ovat niin sydän- ja verisuonitaudit, keuhkotaudit kuin myös erektiohäiriöt sekä jotkut hermostolliset sairaudet.[4][5]
Entsyymi nimeltään typpioksidisyntaasi (NOS) voi kolmessa eri muodossa katalysoida kemiallisia reaktioita, joissa syntyy typpioksidia.[1][2][4]
Verisuoniston, hengityselimistön ja suoliston sisäseinämien endoteelisoluissa vaikuttava endoteeninen NOS entsyymi (eNOS) sekä hermosolujen neuronaalinen NOS entsyymi (nNOS) tuottavat jatkuvasti pieniä määriä typpioksidia kalsiumia vaativissa kemiallisissa reaktioissa.[1][2][4] Terveeseen verisuonistoon perustuvan typpioksidituotannon on huomattu laskevan merkittävästi iän myötä.[6] Endoteelin NO-tuottoa vähentävät myös tupakointi, sydämen vajaatoiminta, sepelvaltimotauti sekä diabetes.[7]
Virusinfektio tai muu tulehdusreaktio voi aktivoida indusoituvan NOS entsyymin (iNOS) esimerkiksi sytokiinien välityksellä. Silloin typpioksidin tuotto kasvaa niin huomattavasti, että sen voi mitata uloshengitysilmasta.[1][2][4] Tätä tutkimusmenetelmää käytetään yleisesti astman hoidossa.[4]
Typpioksidia muodostuu elimistössä monien eri kemiallisisten reaktioiden tuloksena. Normaalista ruokavaliosta peräisin olevasta L-arginiinista syntyy eNOS entsyymien katalysoimassa reaktiossa L-sitrulliinia ja typpioksidia.[1][3][4] Samoin ravinnosta saatavien nitraattien ja nitriittien kulkeutuessa syljen mukana vatsaan ne pelkistyvät siellä happamuuden ansiosta typpioksidiksi.[3] Tulehdustilojen yhteydessä kehon valkosoluissa käynnistyy runsas typpioksidin tuotanto.[3]
Typpioksidin verenkiertoa vilkastuttavaan tehoon perustuvat sydänlääkkenä tunnettu nitro sekä potenssihäiriöitä hoitava Viagra. [2] Sisäänhengitettyä typpioksidia käytetään hengityksen vajaatoiminnasta kärsivien vastasyntyneiden hoidossa.[8] Kun COVID-19 puhkesi maailmanlaajuiseksi pandemiaksi, on typpioksidia kokeiltu myös koronapotilaiden hoidossa. Ensimmäisiä lupaavia tutkimustuloksiakin on jo saatu.[9]
Typpioksidi voi aiheuttaa elimistössä myös negatiivisia vaikutuksia. Sen ylituotannon seurauksena verisuonten liiallinen laajeneminen voi aiheuttaa septisen sokin. Reuman, astman ja suolistotulehdusten yhteys kehon liialliseen NO-tuotantoon on myös todettu. Näitä tautitiloja voidaan yrittää taltuttaa iNOS entsyymin estäjillä. [2][10] Myös flavonoideja sisältävien hedelmien ja kotimaisten marjojen on havaittu vaikuttavan typpioksidin ylituotantoa aiheuttavan geenin ilmentymiseen. [10]
Typpioksidin pitoisuuteen elimistössä voi vaikuttaa liikunta- ja ravintotottumuksilla sekä myös hengitystyylillä. Kohtuullinen liikunnallisuus lisää typpioksidin tuotantoa.[11] Runsaasti luonnollista nitraattia sisältävien tummanvihreiden kasvisten sekä punajuuren on havaittu nostavan kehon NO-tasoa.[12] Nenäonteloissa kehittyvän typpioksidin ihminen saa käyttöönsä nenähengityksellä. On todettu, että hengittämällä nenän kautta uloshengitysilman typpioksidipitoisuus kasvaa kaksinkertaiseksi suuhengitykseen verrattuna.[13] Hyräilyn on huomattu lisäävän merkittävästi tämän kaasumaisen molekyylin syntyä nenän sivuonteloissa.[14]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c d e f g Eero Pesonen: Typpioksidin merkitys verenkierron patofysiologiassa. FINNANEST, 2006, 39. vsk, nro 2, s. 124–126. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020. (Arkistoitu – Internet Archive)
- ↑ a b c d e f g h Eeva Moilanen, Heikki Vapaatalo: Lääketieteen Nobelin palkinto typpioksidin tutkijoille. DUODECIM, 1998, 114. vsk, nro 24, s. 2517–. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ a b c d Esko Kankuri, Heikki Vapaatalo, Katri Peuhkuri, Erkka Solatunturi, Tuula Lähteenmäki, Riitta Korpela: Typpioksidi ruoansulatuskanavan toiminnan säätelyssä ja sairaustiloissa. DUODECIM, 1997, 113. vsk, nro 6, s. 485-. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ a b c d e f Harri Lindholm, Tuula Lindholm, Pekka Malmberg, Pentti Tukiainen, Anssi Sovijärvi: Uloshengitysilman typpioksidimääritys - hengitystietulehduksen uusi osoitin. LÄÄKÄRILEHTI, 1996, 51. vsk, nro 34, s. 3591. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Tuomas Jalanko, Otto Ettala,Jukka Sairanen: Erektiohäiriön hoito. DUODECIM, 2017, 133. vsk, nro 18, s. 1640–1646. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Ralf P. Brandes, Ingrid Fleming, Rudi Busse, Author Notes: Endothelial aging. Cardiovascular Research, 2005, 66. vsk, nro 2, s. 286–294. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Frej Fyhrquist: Voidaanko endoteelia hoitaa lääkkeillä?. DUODECIM, 1993, 109. vsk, nro 20, s. 1841. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Outi Aikio, Mikko Hallman: Typpioksidi vastasyntyneitten ja keskosten akuuttihoidossa. DUODECIM, 2004, 120. vsk, nro 15, s. 1853–1858. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Mass General study shows the benefits of inhaled nitric oxide therapy for pregnant patients with severe and critical COVID-19 Massachusetts General Hospital. Viitattu 23.9.2020. (englanniksi)
- ↑ a b Indusoituva typpioksidisyntaasi anti-inflammatorisen lääkehoidon kohteena Tampereen yliopisto. Viitattu 23.9.2020.
- ↑ Chikara Goto, Kenji Nishioka, Takashi Umemura, Daisuke Jitsuiki, Akihiro Sakagutchi, Mitsutoshi Kawamura, Kazuaki Chayama, Masao Yoshizumi, Yukihito Higashi: Acute moderate-intensity exercise induces vasodilation through an increase in nitric oxide bioavailiability in humans. American Journal of Hypertension, 2007, 20. vsk, nro 8, s. 825–830. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 26.9.2020.
- ↑ Satnam Lidder, Andrew J. Webb: Vascular effects of dietary nitrate (as found in green leafy vegetables and beetroot) via the nitrate‐nitrite‐nitric oxide pathway. British Journal of Clinical Pharmacology, 2013, 75. vsk, nro 3, s. 677–696. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 26.9.2020.
- ↑ Brent Kimberly, Bijan Nejadnik, George D. Giraud, William E. Holden: Nasal contribution to exhaled nitric oxide at rest and during breathholding in humans. American journal of respiratory and critical care medicine, 1996, 153. vsk, nro 2, s. 829–836. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 26.9.2020.
- ↑ Eddie Weitzberg, Jon O N Lundberg: Humming greatly inreases nasal nitric oxide. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2002, 166. vsk, nro 2, s. 144–145. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 26.9.2020.