Stickstoffmonoxid

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Was ist Stickoxid?

Stickstoffmonoxid ist ein kleines Gas Molekül auch als Stickstoffmonoxid bekannt, mit der chemischen Formel NO.

Das Stickoxidmolekül wird aus synthetisiert molekular Stickstoff und Sauerstoff bei sehr hohen Temperaturen von> 10.000 ° C. Dies tritt natürlich in der Umgebung während Blitzeinschlägen auf.

Im Labor kann Stickoxid durch Reduktion von Salpetersäure oder salpetriger Säure hergestellt werden. Stickstoffmonoxid hat einen Schmelzpunkt von -163,6 ° C (109,6 K) und einen Siedepunkt von -151,7 ° C (121,4 K).

Stickstoffmonoxid heißt freie Radikale weil es einzigartige ungepaarte Elektronen in seinem Molekül enthält. Daher ist es reaktiv und hat eine Halbwertszeit von nur wenigen Sekunden.

Es wird als Luftschadstoff angesehen, der für den Abbau der Ozonschicht verantwortlich ist. Stickstoffmonoxid reagiert mit Sauerstoff (O2) und Ozon (O3) unter Bildung von Stickstoffdioxid (NO2), ein brauner Rauch und ein Umweltschadstoff. Stickstoffmonoxid, das von Automotoren, Industrien und Kraftwerken erzeugt wird, ist die Ursache für sauren Regen und Smog.

Dies jedoch giftig Es wurde auch gezeigt, dass der Umweltschadstoff ein sehr wichtiges Signalmolekül im Leben ist. Organismen einschließlich des menschlichen Körpers.

Welche Rolle spielt Stickstoffmonoxid im Körper?

Einige der bekannten Funktionen von Stickoxid sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Herz-Kreislauf-System
  • Kontrolle S. vaskulär Ton.
  • Entspannt die glatten Gefäßmuskeln und senkt den Blutdruck.
  • Erweitern Sie die Gefäße und lindern Sie die Schmerzen Angina pectoris.
  • Hemmt die Anhäufung von Blutplättchen innerhalb der Gefäße und verhindert thrombotische Ereignisse.
Nervöses System
  • so tun als Neurotransmitter, auch in der autonom nervöses System.
  • Erhöht sich zerebral Durchblutung und Sauerstoffversorgung des Gehirns.
  • Einer der wichtigsten Mediatoren bei der Erektion des Penis während der sexuellen Erregung.
Licht
  • Dilatiert Lungen Brille.
  • Vorteilhaft bei Erwachsenen mit Atemnot Syndrom, Lungen Hypertonie und Chronisch Obstruktive Atemwegserkrankung.
  • Produziert in abnormalen Mengen in entzündlich Lungenerkrankungen.
  • Die NO-Konzentration in der Ausatemluft ist ein Marker für die Atemwege. Entzündung.
Magen-Darmtrakt
  • Reguliert die Entspannung der glatten Muskeln.
  • Steuert die Peristaltik und die Schließmuskelfunktion.
Nieren System
  • Aufgrund seiner vasodilatatorischen Wirkung erhöht es die Durchblutung der Niere.
  • Die glomeruläre Filtrationsrate und der Urinausstoß steigen.
Immunsystem
  • Moduliert T-Zellevermittelte Immunantwort.

Welche Rolle spielt Stickstoffmonoxid in der Haut?

Stickoxid-Kontrollen Haut- Mikrozirkulation. Stickstoffmonoxid:

  • Moduliert die vasodilatatorische Reaktion der Haut auf lokale Erwärmung und UV-B-Strahlen
  • Hautmedien Ödem und Entzündung
  • Es ist an der Haut beteiligt Pigmentierung über induziertes Ultraviolett Melanogenese
  • Kann zu einer Beeinträchtigung der Barrierefunktion beitragen
  • Fördert die Wundheilung durch Mobiltelefon Proliferation und Angiogenese.

Stickstoffmonoxid wurde gezeigt antimikrobiell Eigenschaften gegen Mikroorganismen.

  • Bakterien - Staphylococcus aureus
  • Dermatophyten - Trichophyton rubrum, Trichophyton-Mentagrophyten
  • Hefen - Candida albicans

Stickstoffmonoxid spielt auch eine wichtige Rolle in T-Zelle Haut-vermittelte Krankheiten und hat sowohl Vor- als auch Nachteileapoptotisch Eigenschaften in Abhängigkeit von seiner Konzentration, Zelltyp und Verfügbarkeit anderer Substrate.

Wie wird Stickoxid im menschlichen Körper produziert?

Menschen produzieren Stickoxid durch verschiedene Mechanismen.

  • Von dem Aminosäuren L-Arginin von Enzym Stickoxidsynthase (NOS)
  • Von anorganischen Nitraten in grünem Blattgemüse, Obst, Getreide und Würstchen

Die Stickoxidsynthase hat 3 Isoformen:

  • Neuronale NOS - nNOS oder NOS I.
  • Induzierbar NOS - iNOS oder NOS II
  • Endothel NOS - eNOS oder NOS III

Neuronale NOS und endotheliale NOS sind konstitutiv Enzyme. Seine Spiegel sind im menschlichen Körper relativ stabil. Sie sind in Endothelzellen gefunden, Neuronen, Skelettmuskeln, epithelial Zellen und viele andere Gewebe.

NOS II ist induzierbar und wird durch spezifische stimuliert Zytokine. INOS wird von den meisten Zellen im menschlichen Körper als Reaktion auf entzündliche Erkrankungen synthetisiert.

Wie produziert die Haut Stickoxid?

Da die 3 Isoformen von NOS in der epidermal Zellen, dermal Zellen oder beides kann die Haut durch ein Enzym Stickoxid produzieren abhängig Mechanismus.

Die menschliche Haut kann durch UVA-Photolyse von Stickoxidspeichern auf enzymunabhängige Weise Stickoxid freisetzen.

Stickstoffmonoxid entsteht auch durch die Reduzierung von Nitrat aus Schweiß durch die Haut. Abendessen Bakterien, insbesondere Staphylokokken.

Wie wird Stickoxid im menschlichen Körper gespeichert?

Stickstoffmonoxid kommt aufgrund seiner instabilen Natur normalerweise nicht in seiner freien Form im Körper vor, sondern reagiert mit anderen Moleküle stabilere Produkte zu bilden.

  • Stickstoffmonoxid hat im Blut eine sehr kurze Halbwertszeit und wird schnell zu Nitrit oxidiert. Es wird dann weiter mit Oxyhämoglobin oxidiert, um Nitrat zu erzeugen. Stickstoffmonoxid reagiert auch direkt mit Oxyhämoglobin unter Bildung von Methämoglobin und Nitrat.
  • Reaktionen mit Cysteinresten in Protein führen zur Bildung von nitrosylierten Produkten. S-Nitrosothiole (RSNO) sind aufgrund ihrer hohen Affinität zu Sulfhydrylgruppen (Thiolen) das häufigste nitrosylierte Produkt in Plasma.

Nitrat ist die Hauptspeicherform von Stickoxid. Es ist sehr stabil im Vergleich zu anderen wichtigen Speicherformen wie Nitriten und RSNO Träger und Stickoxid-Donormoleküle.

Wie kann ein Stickoxidtest durchgeführt werden?

Es gibt keine Prüfung auf Stickoxid selbst, da es zu instabil ist. Stattdessen können Nitrate, Nitrite und nitrosylierte Verbindungen unter Verwendung der folgenden Tests gemessen werden.

  • Griess-Test
  • Savilles Test
  • Elektronische paramagnetische Resonanzspektroskopie (EPR)
  • Chemilumineszenzmethode

Stickstoffmonoxidmangel

Es wird vermutet, dass ein Stickoxidmangel mehrere Störungen beeinflusst.

  • Essentielle Hypertonie (Bluthochdruck)
  • Angeboren Anomalien, einschließlich Herzachalasie, hypertrophe Pylorus Stenoseund Hirschsprung-Krankheit
  • Chronisches Nierenleiden

In der Haut kann unzureichendes Stickoxid zu Psoriasis führen, indem es die Zellproliferation fördert und reduziert Differenzierung von Hautzellen.

  • Reduzierte eNOS-Spiegel in Endothelzellen, die die Blutgefäße auf der Haut soll dazu beitragen systemisch Sklerose und Morpheagelegen Sklerodermie).

Stickoxidüberschuss

Der Verzehr von Lebensmitteln, die reich an Nitraten und Nitriten sind, erhöht den Stickoxidspiegel und seine Speicherform. So wie ein Stickoxidmangel Krankheiten verursachen kann, kann auch zu viel Krankheiten verursachen.

Stickstoffmonoxid wird aus dem Gehirngefäßsystem, dem Gehirngewebe und freigesetzt Nerv Ende.

  • Es kann Kopfschmerzen bei Migräne verursachen.
  • Es kann Gehirnzellen schädigen und zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer, Huntington und Amyotrophen führen. Seite Sklerose.

Stickstoffmonoxid, das von den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse produziert wird, kann die Zellen schädigen (Apoptose) Typ-1-Diabetes verursachen.

In der Haut kann ultraviolette Strahlung durch unabhängige und enzymabhängige Mechanismen zu einer übermäßigen Stickoxidproduktion führen. Stickstoffmonoxid spielt eine Rolle bei der Förderung und dem Wachstum Melanom durch mehrere Mechanismen.

Das Behandlungspotential von Stickoxid

Aufgrund seiner antimikrobiellen Eigenschaften ein Stickoxid-Freisetzer Gel Formulierung, Berdazimer-Natrium (SB206, SB207, Novan) wird derzeit zur Behandlung von Dermatophytenpilzen evaluiert Infektionen wie Tinea pedis und virale Hautinfektionen, einschließlich Genitalwarzen und Molluscum contagiosum.