Plynové hormony (NO, CO) v akci

Že by hormony mohly být i plyny, to před deseti lety nikdo netušil. A přece, oxid dusnatý, endogenní ligand nitroglycerolových receptorů, je stále více v popředí zájmu. Dokonce nejbohatší světová farmaceutická firma Glaxo-Wellcome investuje – z vládní dotace 21,8 milionu dolarů a 17,3 milionu dolarů ze svého – na výzkum oxidu dusnatého. Dr. Moncada se domnívá, že by to mohlo vést k objevu nových léků pro kardiovaskulární nemoci, rakovinu, septický šok a záněty (viz Nature Medicine 2, 15, 1996). Gen pro syntázu oxidu dusnatého, tedy vazodilatačního plynu, který lidi chrání před infarktem myokardu, je v pozadí poruch činnosti výstelky našich koronárních (věnčitých srdečních) cév, které vedou k infarktu myokardu. Z toho plyne, že by se molekulárně-biologickou analýzou někdy dalo zjistit, jak je kdo infarktem myokardu ohrožen a jak silně mu například škodí kouření (Nature Medicine 2, 41, 1996). Takže třeba se dočkáme lepších léků, než je Nobelův nitroglycerol.

Nyní do naší endokrinologické hry vstupuje i oxid uhelnatý, CO. Dokud jsme měli v potrubí svítiplyn, vyráběný z uhlí, bylo snadné se jím zasebevraždit – býval to úděl zejména nešťastných dívek. Když nyní máme v potrubí zemní plyn, je to obtížnější – leda za cenu výbuchu. Ale oxid uhelnatý je přesto také jedním z hormonů: vzniká v těle působením enzymu hem-oxygenázy, která přeměňuje krevní barvivo – hem – na biliverdin. Ten se pak mění na žlučové barvivo bilirubin a vylučuje se z těla žlučí a stolicí. Začíná se ozřejmovat, k čemu je ten oxid uhelnatý, CO, který při tom vzniká.

Doktoři Willis, Moore, Frederick a Willoughby v lednovém čísle „Nature Medicine“ (2, 87, 1996) dokazují, že enzym hem-oxygenáza, vyrábějící z krevního barviva oxid uhelnatý, významně ovlivňuje zánětlivé reakce. Chronické zánětlivé reakce (záněty kloubů, záněty všech lidských orgánů) jsou závažným sociálním a ekonomickým břemenem ve všech společnostech. Jejich léčba je dosud velmi neuspokojivá. Výzkum se nyní orientuje na ty faktory, které se uplatňují v začátku i udržování zánětlivých procesů. Málo pozornosti se dosud věnovalo faktorům, jimiž se tělo takovým zhoubným procesům brání samo. A přece máme v těle enzym, hem-oxygenázu, produkující kromě biliverdinu i oxid uhelnatý. Dokonce má ten enzym – podobně jako NO-syntáza – v těle dvě formy, aby se tak řeklo klidovou a stresovou. Ta stresová izoforma sdílí charakteristiky s dalším biologickým fenoménem, proteiny tepelného šoku.

Ale hlavně: zvýšení aktivity tohoto enzymu, hem-oxygenázy, se uplatňuje při ochraně orgánů lidského těla před oxidativním stresem. Oxidativní stres je situace, kdy jsou tkáně těla poškozovány (a zanítí se) při nadbytku kyslíkových radikálů. Pak by ovšem i ovlivnění aktivity hem-oxygenázy mohlo být blahodárné. Vskutku zvýšení aktivity tohoto enzymu vede k potlačení zánětlivých reakcí, kdežto jeho inhibice vede k jejich zesílení. Kdyby se aktivitu enzymu hem-oxygenázy, vyrábějící nejnovější hormon oxid uhelnatý (CO), podařilo podáváním léků upravovat, mohlo by to mít význam nejen pro léčbu zánětlivých nemocí, ale i pro léčbu lidských nemocí, při kterých je obranná zánětlivá reakce organizmu oslabena a člověk pak na to zhyne – to ovšem je případ aidsu, i když se to v citovaném článku vysloveně neříká.