Stickstoffmonoxid in Gesundheit und Krankheit des Nervensystems

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein wichtiges Botenmolekül in einer Vielzahl physiologischer Systeme. NO, ein Gas, wird aus L-Arginin von verschiedenen Isoformen der Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS) produziert und erfüllt viele normale physiologische Zwecke, wie die Förderung der Vasodilatation von Blutgefäßen und die Vermittlung der Kommunikation zwischen Nervensystemzellen. Neben seinen physiologischen Wirkungen kann die Freie-Radikale-Aktivität von NO Zellschäden durch ein Phänomen namens nitrosativer Stress verursachen. In dieser Übersicht überprüfen wir die Rolle von NO in Gesundheit und Krankheit und konzentrieren uns auf seine Rolle in der Funktion und Dysfunktion des Nervensystems. Substantiellere Beweise deuten darauf hin, dass NO eine Schlüsselrolle bei den häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen spielt, und obwohl der Mechanismus der NO-vermittelten Neurodegeneration ungewiss bleibt, deuten Studien auf mehrere Möglichkeiten hin. Es wurde gezeigt, dass NO die Proteinfunktion durch Nitrosylierung und Nitrotyrosinierung modifiziert, zur Glutamat-Excitotoxizität beiträgt, mitochondriale Atmungs-Komplexe hemmt, an der Fragmentierung von Organellen beteiligt ist und Zink aus internen Speichern mobilisiert. In dieser Übersicht diskutieren und analysieren wir die Beweise für jeden dieser Mechanismen bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen und schlagen zukünftige Richtungen für die Forschung zur Rolle von NO in der Neurodegeneration vor.