في جسم الإنسان، يتم التعرف على أكسيد النيتريك (NO) باعتباره جزيء إشارات مهم له وظائف بيولوجية متعددة، بما في ذلك تنظيم تدفق الدم، والاستجابة المناعية، ونقل الإشارات العصبية. على الرغم من أن نصف عمرها لا يتجاوز بضع ثوانٍ، فإن أكاسيد النيتروجين لها تأثير عميق على صحة الإنسان بسبب خصائصها الكيميائية الخاصة وتفاعلها في العمليات الفسيولوجية والمرضية.
حصل أكسيد النيتروجين على لقب "جزيء العام" في عام 1992، وحصل الباحثون على جائزة نوبل في عام 1998 عن دوره في إشارات القلب والأوعية الدموية.
يتضمن تخليق أكسيد النيتريك مسارات متعددة، يتم إنتاجها بشكل أساسي بواسطة إنزيم أكسيد النيتريك البطاني (eNOS)، وهو إنزيم يعتمد على الكالسيوم يمكنه توليد أكسيد النيتريك من إل-أرجينين والأكسجين وإنتاج حمض الستريك كمنتج ثانوي. في الجهاز المناعي، يمكن للخلايا البلعمية مثل الخلايا البلعمية إنتاج كميات كبيرة من أكسيد النيتريك من خلال إنزيم أكسيد النيتريك القابل للتحريض (iNOS)، والذي يلعب دورًا مهمًا في الأنشطة المضادة للبكتيريا والأورام.
في بعض الحالات، لا يتمكن الجسم من تصنيع كمية كافية من أكسيد النيتريك، وفي هذه الحالة تصبح المصادر الخارجية لأكسيد النيتريك مكملًا قويًا. يمكن تحويل الأدوية مثل النيتروجليسرين ونتريت الأميل إلى أكاسيد النيتروجين بعد دخولها جسم الإنسان، وبالتالي تحقيق تأثير توسع الأوعية الدموية، مما يساعد في علاج ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والأوعية الدموية.
وأظهرت الدراسات أن النترات الغذائية تعد أيضًا مصدرًا لأكاسيد النيتروجين، وخاصة من الخضروات الورقية الخضراء والبنجر.
في الخلايا، تمارس أكاسيد النيتروجين تأثيراتها البيولوجية بشكل رئيسي من خلال تفاعلين: النترتة S والنترتة للمراكز المعدنية. يمكن أن تؤثر هذه الاستجابات على نشاط مجموعة متنوعة من البروتينات، وبالتالي تنظيم وظيفة الخلايا.
يمكن أن يعمل تأثير توسيع الأوعية الدموية لأكسيد النيتريك على زيادة تدفق الدم وخفض ضغط الدم بشكل فعال. إن دوره في العضلات الملساء يجعله ناقلًا عصبيًا مهمًا في الأمعاء والأنسجة الانتصابية، وتشير الأبحاث الناشئة إلى أن أكسيد النيتريك يرتبط بشكل متزايد بمرض الشريان التاجي.
بالإضافة إلى وظائفها في جسم الإنسان، تلعب أكاسيد النيتروجين أيضًا دور جزيئات الإشارة في النباتات، مما يعزز استجابة النبات للإجهاد وتفاعله مع المرض. في بعض البكتيريا، مثل Deinococcus radiodurans المقاومة للإشعاع، يساعد أكسيد النيتريك على تكاثرها بعد إصلاح تلف الحمض النووي.
تتمتع أكاسيد النيتروجين بمجموعة واسعة من التطبيقات الطبية، وخاصة في علاج فشل الجهاز التنفسي الناجم عن نقص الأكسجين عند الأطفال الخدج، حيث حققت نتائج ملحوظة. على الرغم من أن أكسيد النيتروكس تتطلب جرعات دقيقة لتجنب الآثار الجانبية، فقد تم استخدامها على نطاق واسع في علاج المرضى حديثي الولادة والبالغين بسبب فعاليتها الكبيرة.
تلعب أكاسيد النيتروجين دورًا حيويًا في جسم الإنسان، ولا يمكن التقليل من تأثيرها على مختلف العمليات الفسيولوجية والمرضية. وبالنظر إلى المستقبل، كيف يمكننا استخدام هذا الجزيء المذهل لتحسين الصحة وحتى إنقاذ الأرواح؟لا شك أن كل علاج باستخدام أكسيد النيتريك الرئوي المستنشق يجلب الأمل للعديد من المرضى المصابين بأمراض خطيرة، ويحسن نوعية حياتهم وفرص بقائهم على قيد الحياة.