Stichstoffmonoxid und Immunsystem, das klingt ja zumindest für den Laien reichlich abstrakt,

sondern auch nicht unbedingt so biomedizinisch wie manch anderes Thema.

Ich will Ihnen trotzdem heute vor Augen führen, dass Stichstoffmonoxid ein Molekül ist,

was in unser aller Organismen eine große Rolle spielt.

Und so wie Sie jetzt hier sitzen, produzieren Sie alle fleißig Stichstoffmonoxid.

Und wenn Sie das nicht machen würden, dann würden Sie jetzt auch alle gleich oben fallen.

Gut, wenn man mal die Eigenschaften dieses Molekül anschaut, dann nimmt es einen Wunder,

wieso wir das überhaupt bei uns in unserem Organismus und in jeglichen Säugetierorganismus finden.

Denn dieses Molekül ist ein Radikal. Und als Radikal ist es sehr reaktiv.

Als Radikal kann es natürlich Gewebe schädigen.

Als Radikal ist es in der Lage, sehr schnell mit anderen Substanzen, natürlich auch mit Sauerstoff,

aber mit zum Beispiel Tyrosinen, mit SH-gruppenhaltigen Aminosäuren wie Zystein zu reagieren.

Was sofort die Frage aufwirft, wie ist es überhaupt möglich,

die Grenzen zu ziehen zwischen gewünschter Wirkung und schädlicher Wirkung.

Es ist kurzlebig in Abhängigkeit vom Milieu.

Es ist an sich ein Gas, was wichtig ist für das Verständnis an der Diffusibilität.

Es ist sehr gut in der Lage, Membranen zu penetrieren, sich im Gewebe auszubreiten.

Die Löslichkeit in Wasser habe ich hier als mäßig beschrieben, das ist sehr schwammig formuliert für Naturwissenschaftler.

Im Endeffekt hängt auch das sehr davon ab, was das jeweilige Milieu in Einzelnen beinhaltet.

Die Frage, die jetzt zu beantworten war, ab den 90er Jahren, welche Enzyme oder über welchen Weg

wird dieses Molekül überhaupt in unserem Organismus synthetisiert.

Das war ein großes Rätsel, denn gewöhnlich beschäftigt man sich in einem Säugetierorganismus eher mit Peptiten als Transmitter.

Also stellt sich die Frage, wie kann ein anorganisches Molekül abgeneriert werden.

Und in der Tat gibt es ein eigenes Immunsystem, das sogenannt Enzym-System, die sogenannten NO-Synthasen.

Diese NO-Synthasen transformieren eine Aminosäure L-Arginin in Anwesenheit von Sauerstoff und verschiedener Kofaktoren,

die hier mit den verschiedenen Akronymen abgekürzt sind.

Das sind im Prinzip Kosubstrate, die auch in anderen Stoffwechselwegen eine große Rolle spielen.

Aus dieser Aminosäure in Anwesenheit von Sauerstoff wird Citroen und Stickstoffmonoxid im Endeffekt generiert,

über einen recht komplexen Weg.

Wichtig ist jetzt, dass es insgesamt mindestens drei verschiedene NO-Synthasen gibt.

Mittlerweile wurden auch schon Isopformen beschrieben, die von den hier Beschriebenen etwas abweichen in der Struktur.

Und diese drei NO-Synthasen, wie Sie hier sehen, die führen oder vollziehen oder haben ganz unterschiedliche Funktionen.

Das hängt sehr davon ab, in welcher Zelle ein NO produziert wird.

Es hängt sehr davon ab, in welcher Menge das Molekül produziert wird.

Wenn wir uns mal hier auf die sogenannte induzierbare NO-Synthase fokussieren,

dass es die, die letztlich für die Abwehrfunktion, wie wir später sehen werden, sehr entscheidend ist,

so sehen wir, dass in Vordergrund ihrer Aktivität eigentlich das steht, was zu tun hat mit der Abtötung, mit der Schädigung von Zellen.

Wünschenswert oder nicht wünschenswert, je nach Umstand.

Wünschenswert sein, wenn es sich um Infektionen handelt oder Tumoren.

Es ist sicherlich nicht wünschenswert, wenn es sich um Autoimmunprozesse handelt.

Dann haben wir die sogenannte endotheliale NO-Synthase.

Das ist die, die unseren Blutdruck im Endeffekt mitsteuert, da sie im Endothel produziert wird.

Und von dort aus den Tonus der glatten Muskelzellen reguliert.

Und dann eben die sogenannte neuronale NO-Synthase, die in erster Linie verantwortlich ist für die Neutransmitterfunktion von NO.

Aber auch hier schädigende Wirkungen vollführen kann, zum Beispiel beim Schlaganfall, zum Beispiel bei Ischämien.

Die Frage, die natürlich bei einer solchen Heterogenität zu beantworten ist,

wie kann es überhaupt sein, dass mehr oder weniger drei verschiedene Enzyme, die im Endeffekt die gleiche Reaktion katalysieren,

so unterschiedliche Funktionen wahrnehmen?

Und die Biochemiker haben die Antwort geliefert, man kann diese drei Enzymesysteme im Prinzip in zwei Gruppen einteilen.

Die erste Gruppe, hier unten dargestellt, ist die sogenannte endotheliale NO-Synthase, die man in einer ruhenden Zelle gar nicht findet.