СОДЕРЖАНИЕ

Стр.
1.   Гипоксия как основной компонент формирования 2 нейродегенеративных изменений тканей головного мозга
     1.1. Гипоксия - энергодефицит и митохондриальная 3 дисфункция.
     1.2. Гипоксия - апоптоз.                                   6
     1.3. Гипоксия - активация системы оксида азота.            10
2.   Патобиохимические механизмы формирования осложнений при 19 сахарном диабете
     2.1. Актуальность проблемы СД.                            20
     2.2. Сосудистые осложнения СД.                            21
     2.3. Неврологические осложнения СД.                       25
3.   Цитокины                                                   27
     3.1. Система цитокинов.                                   27
     3.2. Функциональное значение интерлейкинов.               32
     3.3. Роль цитокинов в формировании неврологических 36 осложнений сахарного диабета.
4.   Применение антигипоксантов в комплексной терапии сахарного 41 диабета
     4.1. Антигипоксанты.                                       42
     4.2. Обоснование применения препаратов цитокинов в 44 качестве антигипоксантов.
     4.3. Терапевтическая эффективность цитокинотерапии при 46 экспериментальном СД.
Список литературы                                               56

1

            1.          ГИПОКСИЯ КАК ОСНОВНОЙ КОМПОНЕНТ ФОРМИРОВАНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ТКАНЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА


     Гипоксия представляет собой универсальный патологический процесс, сопровождающий и определяет развитие патогенеза многих заболеваний. В наиболее общем виде гипоксию можно определить как несоответствие энергопотребностей клетки энергопродукции в системе митохондриального окислительного фосфорилирования [1]. Доказано, что при возникновении гипоксии всегда поражаются все звенья многокомпонентной системы транспорта кислорода, поэтому гипоксия всегда является комплексной проблемой [2]. Конечной точкой приложения молекулы кислорода является митохондриальная цепь переноса электронов, где О₂ выступает в роли субстрата терминального фермента - цитохромоксидазы. Кроме цитохромоксидазы существуют другие лимитирующие участки аэробного образования энергии при гипоксии, изучение которых позволит эффективно использовать средства защиты тканей от повреждающего действия гипоксии [3].
     Гипоксия, вызванная дефицитом кислорода в окружающей среде, является фазовым процессом, зависящим от тяжести и/или продолжительности гипоксического воздействия, что приводит к комплексу функциональнометаболических нарушений в клетке. Важное значение имеет снижение уровня парциального давления кислорода (РО₂) клетки, что приводит к переключению метаболизма клеток на низкоэффективный анаэробный путь, негативные последствия которого зависит от типа клетки, выраженности гипоксии, ее продолжительности и условий реоксигенации [4].
     Наиболее чувствительными к последствиям гипоксии являются клетки мозга, что связано с высокой потребностью нейронов в энергетическом обеспечении - нейроны коры головного мозга потребляют 353-450 мкл кислорода в минуту. При массе мозга около 2,5% общей массы тела, мозг утилизирует 20-25% всего потребляемого организмом кислорода, а в самом мозге нейроны, занимающие 5% его объема, поглощают 25% всего кислорода. Доказано, что у больных с гипоксическими состояниями возникают определенные ограничения в компенсации повышенного кислородного запроса тканей, поэтому на органном уровне эти изменения приводят к формированию синдрома полиорганной недостаточности, в первую очередь, нейродегенеративных нарушений тканей головного мозга, на долю которых приходится большинство случаев летальности [5].

2

     Гемодинамике принадлежит ведущая роль в адаптации к гипоксии. Этот механизм компенсации может обеспечить почти 70% возросшей потребности тканей в кислороде или поддерживать адекватный транспорт кислорода при несостоятельности других звеньев. Компенсаторные возможности гипервентиляции, в связи с развитием при этом гипокапнии, строго лимитированы [6]. Поэтому у больных с гипоксическими состояниями при нарушениях регионарной и системной гемодинамики различного генеза развивается тканевая гипоксия, которая является одним из факторов возникновения нейродегенеративных нарушений тканей головного мозга.

     1.1.      Гипоксия - энергодефицит и митохондриальная дисфункция. Ведущую роль в нейродегенеративных нарушениях тканей головного мозга играют изменения энергетического обмена, а не только несоответствие доставки кислорода его потребностям. Энергетический обмен представляет собой совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках и обеспечивающих организм энергией в доступной для использования форме (adenosine triphosphate, аденозинтрифосфат - АТФ). Нарушение энергосинтезирующей функции дыхательной цепи, наблюдающееся при гипоксии и характерное для нее, является результатом последовательного развития изменений активности ее различных ферментных комплексов, которые начинаются в области митохондриального ферментного комплекса (МФК) на субстратном участке. Доказано, что даже на кратковременное одномоментное снижение доставки кислорода к клеткам митохондрии дыхательной цепи реагируют как модуляторы потребления кислорода и скорости его поступления из внеклеточной среды в митохондрий. Развиваются последовательные функционально-метаболические изменения - нарушается состояние МФК, что приводит к подавлению аэробного синтеза энергии или биоэнергетической (тканевой) гипоксии [7].
     На первой компенсаторной стадии гипоксии инактивация МФК начинается в первую очередь с ингибирования МФК-I. Это приводит к качественным изменениям входят в его состав железосеросодержащих центров и их функций, подавление основного (никотинамид-адениндинуклеотид (NAD/NADH) зависимого) пути окисления субстратов в дыхательной цепи. Во второй стадии (декомпенсации) к этим нарушениям присоединяется подавления электрон-транспортных функций дыхательной цепи в области цитохрома b-с. Появляется линейная зависимость дыхания и концентрации ATP от парциального давления кислорода, что ведет к уменьшению содержания ATP. В условиях, близких к аноксийних, развивается третья - терминальная -

3

стадия гипоксии с полной инактивацией цитохромоксидазы, что отражает прекращение дыхания и окислительного фосфорилирования [8].
     Исследования подтверждают, что продолжительность периода гипоксического воздействия определяет последовательность фазных изменений активности митохондриальных ферментных комплексов, подавление аэробной синтеза энергии, энергозависимых функций и метаболизма клеток. Именно дыхательная цепь в условиях снижения доставки выполняет взаимообусловленные роли - как регулятора потребления кислорода и скорости его поступления в митохондрий из внеклеточной среды, так и инициатора каскада функционально-метаболических внутриклеточных реакций. В условиях гипоксии степень восстановления компонентов дыхательной цепи повышается. Это создает условия для возникновения протонных и одноэлектронных движений кислорода с образованием АФК и при высокой интенсивности приводит к развитию оксидативного стресса, повреждению внутренних мембран митохондрий и открытию неселективной поры (permeability transition pore - PT) [9].
     Открытие пор происходит за счет окисления или нитрозилирования тиольных групп цистеин-зависимого участка белка внутренней мембраны митохондрий (ATP/ADP-антипортер), что превращает его в пропускающий неспецифический канал-пору и превращает митохондрии из «электростанций» в «топку» субстратов окисления без образования ATP. Митохондриальная пора представляет собой канал, проходящий через обе митохондриальные мембраны и состоит из трех белков: транслокатора адениловых нуклеотидов, потенциалзависимого анионного канала (порина) и бензодиазепинового рецептора. При условии связывания этого комплекса с Са²⁺, через мембранную пору могут проходить вещества с небольшой молекулярной массой, что приводит к падению мембранного потенциала и набуханию матрикса. При этом целостность внешней мембраны нарушается, из межмембранного пространства в цитоплазму выходят белки апоптоза. Одновременно происходит выход цитохрома С (в том числе и нитрованного) в цитоплазму [10].
     Таким образом, базисным механизмом энергетических нарушений в условиях дефицита поступления кислорода в клетку является митохондриальная дисфункция. Она коррелирует с фазными изменениями в содержании адениловых нуклеотидов - АТФ, АДФ и АМФ, которые опережают изменения других функционально-метаболических показателей жизнедеятельности клетки и играют важную роль в формировании постгипоксического метаболического дисбаланса [11].
     Гипоксия приводит к комплексной модификации функций биологических мембран (липидного комплекса и мембранных ферментов) и нарушению 4

основных функций мембран - барьерной, рецепторной, каталитической. Основными причинами этого явления является энергодефицит и активация на его фоне фосфолиполиза и перекисного окисления липидов. Распад фосфолипидов и ингибирование их синтеза ведут к повышению концентрации ненасыщенных жирных кислот, усилению их перекисного окисления. Последнее стимулируется в результате подавления активности антиоксидантных систем из-за распада и торможения синтеза их белковых компонентов, в первую очередь, супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы (ГПР), глутатионредуктазы (ГР) и других. В естественных условиях в качестве антиоксидантов действуют супероксиддисмутаза, глутатион,       глутатион-пероксидаза,    каталаза,
церулоплазмин, витамины А, Е, С, К, флавоноиды, кумарины. Резкая активация процессов свободно-радикального окисления (СРО) и перекисного окисления липидов (ПОЛ) при недостаточной эффективности антиоксидантной защиты приводит к развитию оксидативного стресса, который является одним из универсальных механизмов повреждения тканей организма [12].
      Для головного мозга развитие оксидативного стресса представляет потенциальную опасность, так как процессы окислительного метаболизма в мозге чрезвычайно интенсивные, мозг содержит огромное количество липидов и аскорбата, что обусловливает возможную активацию ПОЛ. При этом в мозгу значительно ниже, чем в других тканях, активность ферментных антиоксидантов. Эти факторы повышают риск развития в головном мозге оксидативного стресса с образованием активных форм кислорода (АФК), которые обладают высокой реакционной способностью - инициируют процессы ПОЛ мембран, прямой деструкции нуклеиновых кислот и окислительной модификации белков (ОМБ). В цепи реакций окисления липидов образуются неустойчивые гидропероксиды, их распад сопровождается образованием вторичных и конечных продуктов ПОЛ, которые представляют собой высокотоксичные соединения (ТК, ГК, МДА) [13].
      Повреждающее действие АФК связана с блокадой SH-групп ферментов и их инактивацией, гидроксилированием оснований ДНК и ее фрагментацией, активацией реакций ПОЛ мембран, прямой деструкцией нуклеиновых кислот и ОМБ. Они повреждают мембраны и клеточные структуры - образуются сшивки биополимеров, набухание митохондрий и разобщение окислительного фосфорилирования, инактивация тиольных ферментов, участвующих в дыхании и гликолизе, дальнейшее разрушение липидной основы мембран. Повышение уровня АФК стимулирует синтез транскрипционного фактора, индуцированного при гипоксии (HIF), активацию HIF-1-зависимых генов и синтез провоспалительных цитокинов [14]. Это формирует порочный круг


5

вторичных повреждений - свободнорадикальные реакции тесно связаны с процессами энергетического метаболизма, глутаматной эксайтотоксичности и развитием нитрозилирующего стресса. Роль цитокинов в формировании энергетического дисбаланса в каскаде постишемического повреждения не изучена в достаточной степени.

     1.2.      Гипоксия - апоптоз. Описаны два основных пути клеточной смерти - пассивный и активный. Некроз (от греч. nekros - мертвый) развивается при воздействии внешних по отношению к клетке повреждающих агентов и неадекватных условий среды - гипоосмия, крайние значения рН, гипертермия, механические воздействия, действие агентов, повреждающих мембрану, формирование пор в мембране. Он проявляется набуханием клетки и разрывом мембраны вследствие повышения ее проницаемости с выходом содержимого клетки в среду. Некроз приводит к пассивной смерти клеток без затраты энергии, при этом высвобождение клеточного содержимого сопровождается выработкой провоспалительных цитокинов и развитием вторичного воспаления. В результате в зоне поврежденной клетки развивается септическое или асептическое (в зависимости от причины) воспаление. Постепенно клетка распадается на отдельные глыбки, которые захватываются и поглощаются макрофагами. На месте в прошлом функционально активной клетки формируется соединительная ткань [15].
     Апоптоз - альтернативный механизм клеточной смерти. Термин «апоптоз» (от греч. аро - отделение и ptosis - падение, переводится как «опадение листьев») введен в научный обиход в 1972 г. для обозначения формы гибели клеток, имеющей специфические морфологические характеристики и используемой организмом для контроля числа и качества клеток с целью поддержания функционирования органов в процессе развития. Апоптоз — это форма гибели клетки, проявляющаяся в уменьшении ее размера, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и цитоплазматических мембран без выхода содержимого клетки в окружающую среду. В результате фагоцитоза, которому клетки подвергаются уже в процессе развития апоптоза, их содержимое не выделяется в межклеточное пространство, как это бывает при некрозе, когда вокруг гибнущих клеток скапливаются их активные внутриклеточные компоненты, включая энзимы, закисляется среда, что способствует гибели других клеток и развитию очага воспаления. Апоптоз нуждается в АТФ, поражает индивидуальные клетки и практически не отражается на их окружении [16].
     Процесс, отличающийся от апоптоза большей длительностью, называют аноикис. В основе аноикиса находятся процессы аномального взаимодействия

6

«клетка — матрикс». При ишемическом инсульте все процессы (некроз, апоптоз, аноикис) в зоне повреждения протекают одновременно, поэтому комплекс лечебных мероприятий при остром инсульте направлен как на реперфузию и нейропротекцию, так и на профилактику постинсультных неврологических нарушений. Основная цель нейропротекции — предотвратить дальнейшее повреждение и гибель нейронов в зоне пенумбры [17].
     Ишемическое повреждение нейронов - сложный биохимический процесс. По мнению N.Bomstein (2008 г.), очаг поражения состоит из клеток, умерших в течение нескольких минут или часов с момента развития инсульта, при этом зона ишемической полутени (пенумбры) находится в зоне повышенного риска, но может быть сохранена в случае своевременно начатого лечения. Через 30 мин после инсульта нервные клетки в зоне пенумбры еще жизнеспособны, однако через 3 ч живых клеток в ней не обнаруживается [18].
     Апоптоз - более поздний процесс, поэтому модифицирующая его терапия имеет большее «терапевтическое окно» и расширяет возможности адекватного лечения. Апоптоз играет позитивную физиологическую роль и, как правило, не активирует воспаление, однако патологические процессы, ассоциирующиеся с инсультом, крайне негативны, поскольку связаны с эксайтотоксичностью и воспалением [19].
     C.Wiesser и соавт. привели ряд наблюдений, свидетельствующий об участии апоптоза в отсроченной нейрональной смерти при транзиторной ишемии переднего мозга крысы, а R. Sadoul и соавт. зарегистрировали апоптоз в очаге фокальной ишемии мозга. Согласно экспериментальным данным М. Chopp Y.Li (1996 г.), спустя 2 часа после окклюзии средней мозговой артерии и через 24 часа реперфузии в ишемизированном стриатуме среди подвергшихся апоптозу клеток 90-95% являются нейронами, около 5-10% - астроцитами и не более 1% - эндотелиальными клетками. Современные методы диагностики позволили установить, что «доформирование» ишемического инсульта продолжается 48-72 часа с момента развития инсульта (возможно и дольше) с учетом продолжающих функционирование механизмов апоптоза и местного воспаления на фоне сохраняющегося отека мозга. Апоптоз, как генетически запрограммированный универсальный механизм гибели клеток, участвует в острой и отсроченной смерти нейронов при фокальной ишемии мозга [20].
     На ранних стадиях ишемии мозга различные механизмы повреждения клетки, в том числе чрезмерное повышение уровня внутриклеточного кальция, включают неспецифическую реакцию генома нейрона, вызывающего экспрессию генов раннего реагирования. В присутствии нейротрофинов генная программа разворачивается по антиапоптотическим механизмам, направленным на выживание клетки. В условиях дефицита нейротрофинов и

7

нарушения белкового синтеза активируются апоптотические гены, реализующие суицидную программу. Таким образом, в организме существует баланс между генетическими программами выживания и смерти, регуляция которого осуществляется прежде всего системой трофического обеспечения мозга [21]. Раскрытие механизмов апоптоза предполагает широкие возможности нейропротективной терапии, а именно управление процессами выживания и регуляции клеточной смерти.
     В геноме любой клетки присутствуют гены, реагирующие на действие индукторов и ингибиторов апоптоза и являющиеся активаторами или блокаторами этого процесса. Геном, стимулирующим синтез внутриклеточных протеаз и вследствие этого индуцирующим апоптоз, является р53. Действие протеаз основано на медленном расщеплении субмембранных и цитоплазматических структур, фрагментации ДНК, что приводит к формированию мембранных везикул, включающих в себя элементы внутриклеточного содержимого (митохондрии, рибосомы). Данный процесс осуществляется довольно медленно и отличается от неспецифического действия кальций зависимых протеаз, заключающегося в тотальном разрушении белковых клеточных структур. Генами-активаторами апоптоза при заболеваниях нервной системы являются также Вах, Bcl-xS, c-fos, c-jun и p75NGFR. Апоптоз в этом случае также вызывается активированными внутриклеточными протеазами [22].
     Антагонистами гена р53 по действию на апоптоз являются ген Вс12, локализованный на хромосоме 18, а также bcl-XL и гены, кодирующие супероксиддисмутазу типов 1 и 2 (СОД1 и СОД2). Впервые тормозящее действие протеина Вс12 было показано на предшественниках В-лимфоцитов, развитие которых зависит от интерлейкина-3. Активация Вс12 в эксперименте приводила к выживанию популяции клеток в отсутствие интерлейкина, в то время как контрольные, неактивированные клетки погибали. Сходные результаты получены на культурах клеток, развитие которых зависело от присутствия нейротрофических факторов. Механизмами действия протеина Вс12 являются ингибирование кальций-зависимых внутриклеточных протеаз и стабилизация клеточных мембран. Также протеин Вс 12 инактивирует свободные радикалы и перекисное окисление липидов; данной способностью обладают также СОД1 и СОД2 [23]. В противоположность этому такие цитокины, как, провоспалительные интерлейкины, фактор некроза опухоли (ФНО) и человеческие интерфероны, предположительно оказывают стимулирующее апоптоз действие [24].
     Таким образом, апоптоз является результатом действия отдельной функциональной системы, включающей в себя гены-индукторы апоптоза (гены

8

«клеточной смерти»), с реализацией через цитотоксические сигналы, цитотоксические рецепторы при сохранности специфических клеточных протеаз.
     В развитии нейродегенеративных заболеваний, в том числе инсульта, апоптоз играет особую роль. Наряду с глутаматной эксайтотоксичностью, волнами перифокальной деполяризации, воспалением и реперфузионным повреждением, апоптоз является одним из основных механизмов гибели нейронов в зоне ишемического повреждения. Триггерные факторы апоптоза ЦНС сегодня изучены недостаточно. Предполагаются влияние нейротропных, персистирующих внутриклеточно вирусов; нарушение считывания генетической информации; воздействие индукторов апоптоза [25]. Все эти факторы пока еще не получили достаточного подтверждения. Общим для всех дегенеративных заболеваний ЦНС является снижение устойчивости нервных клеток к стимуляторам апоптоза - эксайтоаминокислотам, вирусным белкам или ионам кальция. Для создания эффективных методов лечения дегенеративных заболеваний ЦНС перспективным считается поиск лекарственных препаратов, способных модулировать апоптоз.
     Активация апоптоза внутренними или внешними стимулами прямо или косвенно ведет к активации каспаз. Таким образом, ингибиторы каспаз могут считаться одним из терапевтических подходов в контроле за апоптозом. Каскад апоптоза может отчасти активироваться с помощью МАР-киназы, в связи с чем ее ингибиторы могут также рассматриваться как потенциальные терапевтические агенты [26]. Результаты разных исследований показывают, что торможение каспаз блокирует гибель нейронов и уменьшает размер инфаркта при преходящей и перманентной фокальной церебральной ишемии. Наблюдения in vitro свидетельствуют, что каспаза-1 обусловливает токсичность воспалительной реакции, а активация каспазы-3 - апоптоз. Ингибиция отмеченных апоптозассоциированных энзимов создает условия нейрональной протекции. Так, применение ингибитора каспазы-3 - N-бензилоксикарбонил Асп-Глу-Вал-Асп-флюорметилкетона (z-DEVD.fmk) обеспечивает расширение терапевтического окна с 6 до 9 часов. Выраженным нейропротективным действием обладает каспазный ингибитор Ac-YVAD.cmk, интрацеребро-вентрикулярное введение которого крысам через 10 минут после окклюзии средней мозговой артерии уменьшало зону некроза не только через 24 часа, но и через 6 суток после индукции ишемии. Ингибитор каспаз z-VAD.fmk защищает нейроны гиппокампа от гибели, вызываемой пневмококковой инфекцией при менингите [27].
     Апоптоз является активным процессом саморазрушения клетки, требующим белкового синтеза. Это подтверждено в опытах in vivo по

9

предупреждению смерти нейронов с помощью ингибиторов белкового синтеза. Показан благоприятный эффект инфузии ингибиторов белкового синтеза циклогексамида на выживаемость CAl-нейронов после преходящей ишемии переднего мозга крыс [28]. Огромное значение в развитии процессов ишемического повреждения ткани мозга играет недостаточность трофического обеспечения. Этот процесс влияет на выбор механизмов некротических или репаративных реакций. Естественной защитной реакцией мозга в первые минуты ишемии является синтез трофических факторов и рецепторов к ним. При быстрой и активной экспрессии генов, кодирующих нейротрофины (факторы роста), ишемия мозга может длительно не приводить к инфарктным изменениям. В случае же формирования повреждения высокий уровень трофических факторов обеспечивает регресс неврологического дефицита даже при сохранении морфологического дефекта, его вызвавшего. Следовательно, модуляция апоптоза возможна путем применения препаратов с выраженными нейротрофическими и ростовыми свойствами.
     Новым направлением поиска модуляторов апоптоза являются эксперименты с использованием цитокиновых препаратов. Перспективными в этом плане являются инсулиноподобный фактор роста l (IGF-l) и фактор роста из тромбоцитов (PDGF). Показано, что в условиях in vitro IGF-l в концентрации 50-500 нг/мл или PDGF в концентрации 100 нг/мл снижают процент апоптотических клеток в образцах тканей, полученных их различных участков межпозвоночных дисков [29]. Цитокины также способны оказывать опосредованное действие на апоптоз. Так, действие человеческого интерферона связано с его способностью индуцировать на Т-клетках экспрессию рецептора Fas, что усиливает их Fas-зависимую гибель и приводит к выраженному снижению количества как CD8+, так и Т-лимфоцитов.
     Таким образом, изучение и расшифровка механизмов апоптоза являются одним из наиболее актуальных направлений современной медицинской науки. С целью повышения эффективности методов профилактики, лечения и реабилитации больных с нейродегенеративными заболеваниями наряду с исследованием патогенетических и морфологических особенностей механизмов апоптоза необходимо продолжать непосредственный поиск веществ, воздействующих тем или иным образом на гены-регуляторы апоптоза.

     1.3.     Гипоксия - активация системы оксида азота. Важным звеном постишемическом повреждения мозга является активация системы оксида азота.
     Оксид азота является уникальной сигнальной молекулой, обладающей множеством функций и участвующей в реализации как физиологических, так и

10

патологических процессов. Оксид азота непрерывно продуцируется в организме человека и выполняет функции универсального регулятора метаболизма. Его первооткрыватели - R.F. Furchgott и J.V. Zawadski -обнаружили, что расслабление сосудов после добавления ацетилхолина происходит вследствие высвобождения эндотелием эндотелиального фактора релаксации (ЭФР - EFRF - endothelium derived relaxing factor) и активность этого процесса зависит от целостности эндотелиальной выстилки. Группа исследователей S. Moncada в 1987 году определила химическую природу ЭФР и идентифицировали его как оксид азота (NO) [30]. В 1998 году R.F. Furchgott, F. Murad и L.J. Ignarro за открытие роли NO в регуляции функций организма была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.
     Накоплено множество экспериментального и клинического материала, посвященного изучению роли NO в развитии и регуляции физиологических и патологических процессов организма, в том числе нейродеструкции.
     Продукция оксида азота в ткани мозга. Оксид азота образуется путем пятиэлектронного окисления терминальной гуанидиновой группы L-аргинина. Реакция катализируется ферментом NO-синтазой (NOS) в присутствии тетрагидробиоптерина, флавинов (ФАД и ФАМН), НАДФН и кислорода. Окисление L-аргинина протекает в два этапа. На первом этапе флавин NOS принимает электрон от НАДФН и передает его на гемовое железо, восстанавливая NOSFe³⁺ до NOSFe²⁺. На этом этапе происходит гидроксилирование L-аргинина с образование связанного с ферментом промежуточного продукта №-гидроксил-Е-аргинина. Затем гемовое железо связывает О₂ и фермент окисляет №-гидроксил-Е-аргинин с использованием НАДФН до цитруллина и NO [31].
     NO-синтазы, ответственные за синтез NO, относятся к классу гемсодержащих ферментов. Семейство NOS включает три основные изоформы, которые кодируются разными генами, - нейрональную (nNOS, или NOS-I), индуцибельную (iNOS, или NOS-II) и эндотелиальную (eNOS, или NOS-III) [33].
     NOS I-го типа - нейрональная (по локализации первого обнаружения), является цитозольным ферментом и экспрессируется в нервной ткани, скелетных мышцах, кардиомиоцитах, эпителии бронхов и трахеи. Это конститутивный фермент, модулируемый внутриклеточным уровнем ионов кальция и принимающий участие в механизмах памяти, координации между нервной активностью и сосудистым тонусом, реализации болевого раздражения.
     NOS II-го типа локализована в эндотелиоцитах, кардиомиоцитах, гладкомышечных клетках, гепатоцитах, но основной ее источник - макрофаги.

11