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Signalkaskade von Stickoxid (NO-Synthase)

Was ist NO-Synthese?

Seit den 1990er Jahren ist Stickoxid, die chemische Formel NO, als biologisches Molekül von großem Interesse. NO ist an der Funktion aller wichtigen Organsysteme beteiligt. ( Hampl2008odn ) In der Welt der Heilpflanzen der Adaptogen- Gruppe hat KEINE Forschung einen großen Durchbruch gebracht: Sie hat dazu beigetragen, einige bisher ungeklärte Effekte zu erklären. Zum Beispiel konnte in Ginseng aufgrund des Einflusses des NO-Pfades seine Wirkung auf die Potenz , gegen Bluthochdruck und andere Zivilisationskrankheiten erklärt werden. Die Wirkung auf den NO-Weg wurde dann mit anderen Adaptogenen (z. B. Glanzglanz) untersucht. Sildenafil (Viagra) und seine Klone, Nitroglycerin und andere Arzneimittel wirken ebenfalls auf den Stickoxid-Signalweg. Neuere Inhalationstherapie wird ebenfalls verwendet.

Stickoxid - ein endogenes freies Radikal

Stickoxid kann im Labor leicht durch Reaktion von Salpetersäure mit Kupfersägemehl hergestellt werden . Aber lassen Sie es nicht im Stich - der Geruch und die braune Farbe des in der Reaktion freigesetzten Gases sind nicht die Eigenschaft von Stickoxid, NO, sondern von irritativem Stickstoffdioxid, NO 2 , zu dem NO in Gegenwart von Sauerstoff oxidiert.

Stickoxid ist ein Radikal (es hat 11 Elektronen) und ist als solches instabil. Freie Radikale werden allgemein als schädlich für den Körper angesehen, und es ist daher wichtig, an den grundlegenden chemischen Reaktionen von NO, dem Grad seiner Toxizität und seinem letztlichen Schicksal in den Geweben interessiert zu sein. An dieser Stelle möchte ich dem College-Leser von Linde Healthcare danken, der auf die Ungenauigkeiten in der vorherigen Version meines Textes über NO hingewiesen und mir akademische Spezialisten empfohlen hat, die sich mit Stickstoffmonoxid beschäftigen: prof. MUDr. Jana Hergeta, DrSc. ( pdf ), Leiter des Instituts für Physiologie, 2. Medizinische Fakultät, Karls-Universität, und sein Kollege, prof. RNDr. Václav Hampla, Dr. Sc ( pdf ). Um die Fragen zu Toxizität und Katabolismus zu beantworten, hat NO mir insbesondere einen angenehm kurzen Lehrplan von prof. Hamlet, das hierin als der Hampl2008- Referenzcode bezeichnet wird.

Die Unbedenklichkeit physiologischer NO-Konzentrationen im Gewebe ist aus evolutionären Gründen völlig unvorhersehbar, erfordert aber immer noch eine mechanische Erklärung. Die Unbedenklichkeit von Stickstoffmonoxid ergibt sich aus zwei Tatsachen:

  • Die Oxidation von NO ist eine Reaktion höherer Ordnung, die bei physiologischen Konzentrationen sehr langsam ist.
  • Nach dem Ende seiner Rolle wird NO durch Hämoglobin entgiftet, das es zu Nitrat oxidiert. Das Salpetersäure-Anion ist kein Radikal mehr, und unser Körper ist relativ in der Lage, ihn zu beraten.

Sich selbst überlassen, oxidiert NO in Gegenwart von Sauerstoff natürlich zu NO 2 . In Lösung ist diese Oxidation bis zu 200 mal schneller und das Oxidationsprodukt ist Nitrit. Diese Oxidationsreaktion ist jedoch in Bezug auf die NO-Konzentration stark kooperativ und ist bei niedrigen Konzentrationen von NO (was interessant ist) fast vollständig verschwunden. Bei physiologischen Konzentrationen (<10 & mgr; M) gibt es fast keine Aktivität. Ich beanspruche in dieser Hinsicht keine Tiefe des Wissens, aber wenn ich richtig verstehe, kann NO, obwohl reaktiv, wegen des Splitters seines ungeraden Elektrons nicht einfach mit gewöhnlichen Biomolekülen reagieren, und stattdessen wählt es spezielle Stellen wie die Atome von Metallen in den Enzymreaktionszentren . In der Praxis endet NO am häufigsten mit der Oxidation am Eisenatom im Häm, das in Hämoglobin quantitativ dargestellt wird. Hämoglobin wird zu Methämoglobin abgebaut, aber mit Hämoglobinreduktase erholt es sich bald wieder. ( Hampl2008odn )

Auswirkungen der NO - Bindung auf Guanylatcyclase

Guanylatcyclase hat die Rolle eines Stickoxid-Sensors im Zielgewebe. NO bindet an sein Häm und aktiviert so die Produktion von cyclischem Guaninmonophosphat, cGMP. cGMP initiiert dann eine Vielzahl von Prozessen in der Zelle. Zum Beispiel führt cGMP in glatten Gefäßmuskeln zu Entspannung und erhöhter Blutgefäßgröße.

cGMP wird nach einer gewissen Zeit mit Phosphodiesterase abgebaut. Sildenafil (Viagra) wirkt durch Inaktivierung von Phosphodiesterase, und das in der Zelle produzierte cGMP verzögert sich länger als gewöhnlich, was zu einer NO-Signalamplifikation führt.

Synthese von NO: drei Arten von NO-Synthase

Als Ergebnis der Hämoglobinoxidation verschwindet Stickoxid schnell aus dem Körper und muss in Echtzeit produziert werden. Drei verschiedene NO-Synthasen werden von drei verschiedenen Genen kodiert - NOS2 (auch induzierbar, iNOS), das vom Immunsystem verwendet wird , NOS1 (auch nNOS), das von Neuronen verwendet wird, und NOS3, das von anderen Zellen verwendet wird. NOS3-NO-Synthase verwendet reichlich, beispielsweise vaskuläre Plaquezellen (Endothel, daher der alternative Name eNOS für NOS3). NO-Synthase NOS3 enthält auch Zellen der Lungenzellen, Schleimhäute der Atemwege, Nieren und Genitaldrüsen. NOS3 wird in einigen Adaptogenen am häufigsten angewendet.

Sonderfunktionen NO: Bakteriengift

Spezielle Anwendungen für das NO-Radikal haben weiße Blutkörperchen: Sie töten Bakterien ab. An der Entzündungsstelle des NO in Verbindung mit dem Superoxidradikal mit der von der NADPH-Oxidase erzeugten 2 -NADPH-Oxidase wird das Peroxynitritanion OONO extrem schnell gebildet, das alles verbrennt, was in die Hand kommt. Die Synthese von weißen Blutkörperchen wird als induzierbar bezeichnet, weil sie unter normalen Umständen nicht sehr gut exprimiert wird - ihre Expression ist nur in aktivierten weißen Blutkörperchen, dh in der Entzündung, erhöht.

Regulation des Gefäßblutflusses mittels NO

Ventrikuläre Plaquezellen haben die Fähigkeit, die Stärke des Blutstroms und die Sauerstoffmenge im Blut zu messen. Unter Verwendung von NOS3 setzen diese Zellen NO frei, indem sie ihre Messungen in tiefere Schichten der Gefäßwand signalisieren. Dieses Signal kommt zu den glatten Muskeln des Gefäßes. Wenn zum Beispiel der Blutfluss beschleunigt wird, setzen die Zellen der Plazenta mehr Stickstoffmonoxid frei, was zu einer Entspannung der glatten Muskeln führt, den Blutfluss des Gefäßes erhöht und dann (wie durch die Bernouilli-Gleichung vorgeschrieben) den Blutstrom bei erhöhtem Fluss wieder beruhigt. Diese einfache Rückmeldung sorgt dafür, dass die Muskeln und andere Teile des Körpers, die einer erhöhten Anstrengung ausgesetzt sind, die richtige Versorgung mit Blut und Sauerstoff erhalten. Nitroglycerin wirkt als Mittel gegen Bluthochdruck, gerade weil es in unserem Körper langsam NO freisetzt, was zu einer Gefäßentspannung führt. Der Nachteil von Nitroglycerin ist, dass NO nicht nur in den Blutgefäßen, sondern im ganzen Körper freigesetzt wird, was nicht unbedingt wünschenswert ist.

Nein und Erektion

Eine weitere wichtige Rolle von NO ist die Kontrolle der Feeder Gefäße der topischen Gewebe - Erektion . Hier funktioniert Stickoxid ähnlich wie die Rückmeldung des Blutflusses. Der Unterschied ist, dass NOS3 in der Erektion unter direkter Kontrolle der parasympathischen Nerven ist. Bei der Freisetzung von Stickoxid in die Gefäße des Körpers erhöht es ihre Transluzenz und verursacht eine Erektion ( Toda2005nop ). Technisch interessante Mechanik der Erektion verlasse ich.

Stimulanzien KEINE Signalisierung - Viagra und Ginseng

Es wird allgemein gesagt, dass erektile Medikationen mit der oben beschriebenen Erektions-Signalkaskade interferieren und einen oder mehrere ihrer regulatorischen Schritte verbessern. Sildenafil (Viagra) wirkt an einem einzigen Punkt, indem es die Empfindlichkeit der glatten Muskelzellen gegenüber Stickoxid und einigen anderen Signalen erhöht. Ginseng in der Erektion Weg funktioniert hauptsächlich durch die Erhöhung der Expression und Aktivität von NOS3, cGMP Produktion und Abbau wirkt sich in geringerem Maße, wenn überhaupt. Ginseng verbessert auch die Libido.

Die Wirkung von Ginseng auf die Synthese von NO

Stickoxid (NO) ist als interzellulärer Signaltransducer für kurze bis mittlere Entfernungen bekannt geworden. Stickoxid reguliert die Bluttransfusion und daher Blutdruck , Bronchialtrakt und damit Asthma , ist verantwortlich für die Scheiterstellung, spielt eine Rolle bei der Bildung von Gedächtnisspuren im Gehirn, in der Kapazität der Spermien, in der Immunität ... Die Gingiva- Effekte auf den NO-Signalweg werden erklärt seine kardiovaskulären Wirkungen , bekannte Potenz und andere Wirkungen. In geringerem Maße wurden Gleitglanz und andere Adaptogene auf diesem Weg gefunden. Pflanzen wie der Erdbiss oder die Pfeilspitze sowie das bekannte Sildenafil (Viagra) wiederum verstärken die NO- Rezeptor-Region und ihre Wirkung wird zu den Wirkungen der NO-Synthase addiert. Ginseng ist am besten von allen adapogenen erforscht und seine Mechanismen der Wirkung auf den NO-Signalweg sind gut bekannt.

Panaxoside verstärken den eNOS-Signalweg im Endothel und anderswo

In der Praxis werden die meisten Männer nach mehreren Tagen Ginsenggebrauch eine allmähliche Verbesserung der Erektion, Blutdruckstabilisierung und langfristige schützende und heilende Wirkungen auf das vaskuläre Endothel bemerken. Vasorelaxation und Heilungseffekt beruht auf der Wirkung von Panaxosiden auf die endotheliale NO-Synthase eNOS, das NOS3-Gen. Bis 2013 standen über 78 wissenschaftliche Publikationen zum Thema zur Verfügung. Selbst diejenigen von uns, die nicht an Traditionen glauben, können sicherstellen, dass es keinen Aberglauben oder Hypothesen gibt, sondern Lehrbuch-Fakten.

In der Vergangenheit begannen diese Untersuchungen mit der Messung der Wirkung von Ginseng-Tinkturen mit Hilfe von Radionukliden ([ 14C ] -L-Arginin - [ 14C ] -L-Citrullin), die eine vaskuläre Produktion von NO zeigten ( Chen1996cpg ). Es wurde dann gefunden, dass die entspannende Wirkung auf die Blutgefäße durch Nitro-L-Arginin-NO-Synthase-Inhibitor blockiert werden kann. Es folgten Studien an verschiedenen Modellen, wie dem Kaninchenoberkörper in vitro . Insbesondere handelt es sich hauptsächlich um Ginsenosid Rb1 ( Yu2007spn ) und Ginsenosid Rg1 ( Lu2004gra ). Ein Anstieg der NOS3-Expression kann durch einen androgenen Antagonisten durch Nilutamid zumindest in Rb1 blockiert werden, was die Wirkung auf den nukleären Androgenrezeptor anzeigt ( Yu2007spn ). Eine andere Panaxosid-verwandte NO-Synthase ist Ginsenosid Re , die menschliche Spermien eNOS aktiviert und einen positiven Effekt auf die Fruchtbarkeit haben kann ( Zhang2006gif , Zhang2007grp ). Es ist nicht völlig klar, ob Panaxoside durch allosterische Aktivierung von eNOS oder durch Veränderung seiner Genexpression wirken. In Ginsenosid Re bestätigte Furukawa2006grm die Aktivierung von eNOS ohne Änderung der Expression, während Xia2011grp in Ginsenosid Rb1 die Fähigkeit zur Erhöhung der eNOS-Genexpression nachwies .

Die Aktivierung der NO-Synthese beinhaltet keine entzündlichen iNOS

Stickoxid, obwohl radikal, schädigt den Körper in physiologischen Konzentrationen nicht. Nach Beendigung der Kommunikationsaufgaben wird Hämoglobin entsorgt. NO wird nur in hohen Konzentrationen - weiße Blutzellen auf diese Weise, nach Aktivierung mit Superoxid O 2 - gegen Mikroben vergiftet. Dieser Prozess findet nur am Ort der Entzündung statt - nur gibt es O 2- ( Hampl2008odn ). Die NO-Quelle für Kampfzwecke ist nicht eNOS (Gattung NOS3), sondern iNOS (Gattung NOS2). Weil iNOS nur dann exprimiert wird, wenn eine Entzündung als induzierbar bezeichnet wird - daher i . iNOS ist eine zweiarmige Waffe - wirksam gegen Mikroben, aber gefährlich bei sterilen Entzündungen wie Myokardinfarkt und Schlaganfall . Selbst ein häufiger Kater kann aufgrund der Aktivierung der Mikroglia tatsächlich als leichte sterile Hirnentzündung angesehen werden.

Während eNOS Panaxosid erhöht, unterdrückt iNOS seine entzündungshemmenden Wirkungen . Dies ist kein Paradoxon, nur ein Beispiel für die widersprüchlichen Wirkungen von Inhaltsstoffen , die für natürliche Adaptogene typisch sind.

| 2008 - 25.1.2018