Persbericht Universiteit Utrecht
Faculteit Farmaceutische Wetenschappen
31 augustus 2004
Stikstofmonoxide blijkt essentiële levensstof
Het gas stikstofmonoxide (NO), onder andere van groot belang voor de luchtwegen, is niets minder dan een wonderstof. NO is binnen 15 jaar na ontdekking terechtgekomen in de kliniek en dat is volgens hoogleraar Gert Folkerts van de faculteit Farmaceutische Wetenschappen onwaarschijnlijk snel. Die snelheid maakt het volgens Folkerts dan ook aannemelijk dat nieuwe ontwikkelingen in de komende 5 tot 10 jaar de farmaceutische benadering van luchtwegaandoeningen enorm zal veranderen. In de afgelopen jaren is er een grote hoeveelheid informatie gepubliceerd over het effect van NO op de luchtwegen. Deze is nu onder leiding van Folkerts samengevat in het vooraanstaande tijdschrift Physiological Reviews.
NO, verantwoordelijk voor vele fysiologische processen in het lichaam, is niet ontdekt met geavanceerd 'proteomics/genomics' onderzoek, maar met een eenvoudig farmacologisch bio-assay systeem, waarvoor Robert Furchgott in 1998 de Nobelprijs kreeg. Volgens Folkerts kon Alfred Nobel tijdens zijn uitvinding van het explosief nitroglycerine niet vermoeden dat hij dit molecuul later als therapie voorgeschreven zou krijgen tegen zijn hartklachten. Nog onwaarschijnlijker is het feit dat pas eind jaren tachtig bekend is geworden dat het effectieve bestanddeel van nitroglycerine, het gas NO is.
Dubbel gunstige werking
NO wordt gevormd door cellen die de binnenkant bekleden van zowel de bloedvaten als de luchtwegen. Pulsatie van het hart, de ademhaling en stimulatie van deze cellen door stoffen uit zenuwen en klieren leidt tot productie van NO. NO heeft een dubbel gunstige werking op de opname van zuurstof in de luchtwegen. Het verwijdt niet alleen de bloedvaten waardoor de bloedtoevoer toeneemt in de longen maar het ontspant ook de gladde spieren van de bronchiën waardoor de luchttoevoer verbetert. Interessant is dat rode bloedlichaampjes zowel zuurstof als NO binden en transporteren en beide op hetzelfde moment afgeven. Tijdens zware inspanning registreren NO-gevoelige cellen in de hersenstam de verlaging van NO in het bloed. Dit resulteert in een verhoging van de diepte en de frequentie van de ademhaling.
Te veel
In de luchtwegen speelt NO ook een cruciale rol bij het doden van schadelijke micro-organismen. In principe is dit een goede functie maar tijdens een heftige infectie of ontsteking (zoals bij astma en longemfyseem) worden er zeer grote hoeveelheden NO gevormd wat vaak gepaard gaat met de vorming van zuurstofradicalen. Deze twee moleculen gaan direct een interactie aan en vormen het zeer schadelijke anion peroxynitriet. Dit hele proces kan celdood van gastheercellen veroorzaken en vervolgens leiden tot weefselschade en longkanker. In de kliniek worden de concentraties van NO in uitgeademde lucht nu gebruikt als maat voor de ernst van de luchtwegontsteking.
Te weinig
Te veel NO is schadelijk maar te weinig ook. Een tekort kan leiden tot een verhoogde slijmproductie in de luchtwegen en tot aanvallen van ademnood tijdens astma en longemfyseem. Bovendien is er aangetoond dat een beperking in de NO productie kan leiden tot pulmonaire hypertentie; een verhoogde bloeddruk in het bloedvat dat het bloed naar de longen brengt. Dit heeft grote gevolgen voor het welzijn en de activiteit van de patiënten en kan uiteindelijk leiden tot orgaanschade. ARDS patiënten (bijvoorbeeld mensen met een ernstige luchtweginfectie) en pas geboren baby's met pulmonaire hypertensie krijgen NO-gas toegediend via de luchtwegen. Daarnaast wordt er volgens Folkerts hard gewerkt om NO aan bestaande geneesmiddelen te koppelen: de zogenaamde combinatiepreparaten. NO gebonden aan aspirine of corticosteroïden worden nu in preklinisch onderzoek uitgetest.
Buffer
Het onderzoek waar de onderzoeksgroep van Folkerts zich de komende tijd mee gaat bezig houden betreft de rol en functie van NO in relatie tot glutation, een stof die in zeer hoge concentraties in de luchtwegen aanwezig is. Het blijkt onder meer dat glutation fungeert als een soort van buffer van NO. Het is in staat om NO te binden en, zodra dat nodig is, ook weer af te geven.
Voorlichter Johan Vlasblom (030) 253 4074, j.vlasblom@csc.uu.nl
Universiteit van Utrecht