NO breitet sich aus

Die Vermutung, daß EDRF und NO die gleiche Substanz waren, wurde durch gleichzeitige Entdeckungen von anderen Forschungsgruppen in den frühen achtziger Jahren unterstützt. Ignarro fand zum Beispiel 1981, daß NO Blutzellen, Plättchen genannt, davon abhielt, Klumpen zu formen. NO konnte deshalb eine Blutgefäßblockade auf zweierlei Arten verhindern, indem es das Gefäß erweiterte und durch eine Verhinderung des Gerinnungsprozesses. Die Entdeckung der zweiten Reaktion auf NO machte es weniger wahrscheinlich, daß die erste (Entspannung der Gefäße) ein Zufall war.

Die Ansicht, daß NO ein biologischer Botenstoff ist, und nicht einfach eine Chemikalie, auf die der Körper reagiert, wurde im gleichen Jahr durch eine Entdeckung von Steven Tannenbaum vom Massachusetts Institut für Technologie (MIT) in Cambridge gestärkt. Er und seine Kollegen fanden, daß Mäuse, deren Darmbakterien (welche NO-verwandte Chemikalien produzieren) entfernt worden waren, immer noch Nitrat (NO3-) machten und ausschieden, ein logisches Abfallproduct von NO im Körper. Tannenbaum hatte in früheren Arbeiten gezeigt, daß der Nitrat-Spiegel im menschlichen Harn während einer Infektion dramatisch zunimmt. Michael Marletta, damals am MIT, fand 1985, daß Immunzellen, Makrophagen genannt, Nitrat produzieren, wenn sie mit giftigen bakteriellen Molekülen konfrontiert sind. Weitere Analysen von Marletta und John Hibbs von der Universität in Utah zeigten, daß die Makrophagen NO produzierten, welches half, die eindringenden Bakterien zu töten bevor es schnell zerfiel, um Nitrit (NO2-) und Nitrat zu bilden. John Garthwaite von der Universität in Liverpool, England, fand schließlich 1988, daß ein Gehirnbotenstoff, Glutamat genannt, Nervenzellen dazu veranlaßt, eine Chemikalie auszuscheiden, die EDRF bemerkenswert ähnlich war. Die Chemikalie, die sich als NO herausstellte, brachte nahegelegene Zellen dazu, ihre eigenen Nervenbotenstoffe freizusetzen, was wiederum eine Kaskade verschiedener Wirkungen auslöste.

Allmählich verschwanden die Einwände gegen NOs angebliche Rolle. Das Gas wurde in solch winzigen Mengen in den Zellen produziert und zerfiel so schnell, daß es nicht als Gift wirkte; in niedrigen Konzentrationen verwandelte sich NO nicht in das giftige Stickstoff-dioxid. Einige seiner Merkmale machten NO tatsächlich zu einem äußerst nützlichen Botenstoff. Da NO leicht von den Endothelzellen zu den Ziel-Muskelzellen gelangt und außerdem schnell zerfällt, kann das Entspannungssystem des Körpers schnell auf eine sich ständig verändernde Umgebung reagieren.

Um jedoch vollständig zu verstehen, wie das System funktionierte, mußten Wissenschaftler das Protein finden, das NO herstellt. Frühere Arbeiten von Hibbs und Marletta, damals beide an der Universität von Michigan, brachten Anhaltspunkte, die zeigten, daß Makrophagen Nitrit und Nitrat aus der Aminosäure L-Arginin herstellen. Moncada vollendete den Kreislauf 1988, indem er demonstrierte, daß Blutgefäße NO aus L-Arginin herstellen. Das Rennen nach dem Protein-Enzym, welches L-Arginin in NO umwandelte, begann. David Bredt und Solomon Snyder von der John Hopkins Universität in Baltimore, Maryland, waren 1990 die ersten, die eine reine aktive Probe der Proteinversion im Gehirn isolierten, später Gehirn-Stickoxid-Synthetase (bNOS oder NOS-1) genannt. Im nächsten Jahr klonierten sie das Gen, das für bNOS kodiert. Andere folgten mit ähnlichen Proteinen, die ebenfalls NO herstellen konnten, einschließlich einer Version aus den Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden (eNOS oder NOS-3), und einer weiteren Version, die in Makrophagen während einer Infektion angeschaltet oder induziert wurde (iNOS oder NOS-2). Die Bedeutung von NO war jetzt für jeden offensichtlich.

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