Typpioksidi lääketieteessä – Nobelpalkittu läpimurto, joka muutti sydän- ja verisuonitieteen

Edellisessä kirjoituksessa kerroin, mikä typpioksidi on ja miksi se on elintärkeä kehon viestimolekyyli. 

Tässä kirjoituksessa siirrytään askeleen syvemmälle siihen hetkeen, jolloin moderni lääketiede joutui muuttamaan koko käsityksensä verisuonten toiminnasta.

Voi olla vaikea uskoa, että yksi kehon tärkeimmistä "viestinviejistä" onkin pieni kaasu. Typpioksidin (NO) tunnistaminen elintärkeäksi signaalimolekyyliksi on yksi modernin lääketieteen merkittävimmistä läpimurroista.

Typpioksidi on näkymätön, mutta ratkaiseva signaalimolekyyli, joka auttaa verisuonia toimimaan oikein ja koko elimistöä pysymään tasapainossa.

Kaikki alkoi yksinkertaisesta mutta mullistavasta havainnosta: verisuonet pystyvät rentoutumaan vastauksena tiettyihin biologisiin signaaleihin. Tätä ilmiötä alettiin kutsua endoteeliriippuvaiseksi relaksaatioksi.

  

LÄPIMURTO, JOKA MUUTTI KÄSITYKSEN VERISUONTEN FYSIOLOGIASTA

Vuonna 1980 yhdysvaltalainen farmakologi Robert F. Furchgott havaitsi, että verisuonet rentoutuivat vain silloin, kun niiden sisäpinta eli endoteelisolukerros – oli ehjä. 

Jos endoteeli vaurioitui, relaksaatio ei enää tapahtunut.

Tämä vahvisti, että endoteeli ei ole vain passiivinen pinnoite, vaan aktiivinen toimija; terve endoteeli vapautti ainetta, joka käski ympäröiviä sileitä lihaksia rentoutumaan. Hän kutsui tätä salaperäistä ainetta nimellä endoteeliperäinen relaksoiva tekijä (EDRF).

Se oli iso uutinen, koska ajatus kaasusta elimistön tärkeänä viestimolekyylinä tuntui pitkään lähes mahdottomalta.

Havainto johti vallankumoukselliseen ajatukseen: endoteeli ei ole pelkkä passiivinen pintakerros, vaan aktiivinen elin, joka säätelee verisuonten toimintaa kemiallisten viestien avulla (lähettää viestejä ympäröiville sileille lihassoluille)

Muutamaa vuotta myöhemmin tutkijat Louis J. Ignarro ja Ferid Murad tunnistivat EDRF:n yhdeksi ja samaksi molekyyliksi: typpioksidiksi (NO). 

Tämä löytö mullisti täysin käsityksen sydän- ja verisuonijärjestelmän säätelystä ja muutti koko sydän- ja verisuonifysiologian.

                                   

NOBEL-PALKINTO JA UUSI BIOLOGINEN PARADIGMA

Vuonna 1998 Furchgott, Ignarro ja Murad palkittiin lääketieteen Nobel-palkinnolla typpioksidin roolin paljastamisesta sydän- ja verisuonijärjestelmän viestimolekyylinä.

Löydöksen merkitys oli valtava, sillä se haastoi aiemman biologisen ajattelun: Ennen typpioksidin löytöä sydän- ja verisuonijärjestelmä ymmärrettiin hyvin mekaanisesti.

Aiemmin ajateltiin, että:

• verisuonet supistuvat ja laajenevat lähinnä hermoston ohjauksessa 
• verenpaineen säätely tapahtuu pääasiassa sydämen ja hormonien kautta 
• verisuonten sisäpinta on lähinnä passiivinen putken seinämä

TYPPIOKSIDI MUUTTI TÄMÄN AJATTELUN TÄYSIN

Typpioksidi nousi keskiöön verisuonten säätelyssä – mutta tutkimus ei pysähtynyt siihen.

Tämän ansiosta opittiin, että kaasut, jota aiemmin pidettiin lähinnä myrkyllisenä tai merkityksettöminä, voivatkin toimia kehon kannalta ratkaisevina viestinviejinä.

Kun Nobelin palkinnon saajat osoittivat, että verisuonten rentoutuminen vaati ehjän endoteelin sekä tunnistivat EDRF:n typpioksidiksi oivallettiin, että sydän- ja verisuonijärjestelmä on aktiivinen viestintäverkosto, ei pelkkä putkisto ja että verisuonten säätely ei tapahdu vain "ylhäältä käsin", vaan paikallisesti solutasolla.

Terve endoteeli aistii verenvirtauksen, paineen ja kemialliset signaalit, tuottaa typpioksidia ja lähettää käskyn ympäröiville lihassoluille rentoutua.

Tämä tarkoitti, että verisuoni säätää itse itseään, verenkierto mukautuu reaaliajassa, sydän ei ole yksin vastuussa verenkierron hallinnasta.

MIKSI TÄMÄ MULLISTI KOKO SYDÄN- JA VERISUONIFYSIOLOGIAN?

Tämä muutti täysin käsityksen siitä, mistä sydän- ja verisuonisairaudet oikeasti alkavat.

1. Endoteelista tuli keskiössä oleva elin

Typpioksidin myötä endoteeli nousi passiivisesta pintakerroksesta aktiiviseksi säätelyelimeksi.

-> Seuraavassa blogipostauksessa kerron tarkemmin endoteelistä ja sen tehtävistä.

2. Verenpaine ja verisuoniterveys ymmärrettiin uudella tavalla

ennen korkea verenpaine = Liikaa painetta tai liikaa supistumista

Typpioksidin jälkeen: korkea verenpaine = usein heikentynyt typpioksidin tuotanto. Ongelma ei ole vain sydämessä, vaan verisuonen seinämässä.

3. Paikallinen säätely syrjäytti "yhden säätimen" mallin

Typpioksidi osoitti, että 

• jokainen verisuonen osa tekee jatkuvasti itsenäisiä päätöksiä
• verenkierto ei ole keskitetty järjestelmä
• keho toimii hajautetun älykkyyden periaatteella

Tämä ajatus levisi myöhemmin:

• sydänfysiologiaan 
• aivoverenkiertoon 
• mikroverenkiertoon 
• elinten hapensaannin ymmärtämiseen

TYPPIOKSIDI EI OLE VAIN VERISUONIJUTTU

Aluksi huomio kohdistui siihen, miten typpioksidi auttaa verisuonia rentoutumaan ja edistää veren virtausta. Sittemmin kuva on laajentunut merkittävästi. Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että typpioksidilla on rooleja muun muassa:

• immuunijärjestelmän toiminnassa
• hermoston viestinnässä (toimii hermoston viestimolekyylinä sekä aivoissa että ääreishermostossa)
• solujen aineenvaihdunnan säätelyssä
• mitokondrioiden toiminnan säätelyssä
• suojaa kudoksia tulehdukselta ja hapetusstressiltä

Nykyään typpioksidia pidetään universaalina säätelijänä, joka yhdistää verisuoni-, hermo- ja immuunijärjestelmät toisiinsa ja pitää kehon toiminnan sujuvana.

TYPPIOKSIDI JA SUOLISTON HYVINVOINTI

Yksi usein unohdettu näkökulma on typpioksidin merkitys suoliston hyvinvoinnille. Suolisto on yksi kehon eniten verta vaativista elimistä. Sen limakalvo uusiutuu jatkuvasti ja on vahvasti riippuvainen hyvästä mikroverenkierrosta. Typpioksidi säätelee mikroverenkiertoa ja auttaa pitämään suoliston limakalvon terveenä.

Typpioksidi vaikuttaa myös suoliston sileän lihaksen toimintaan ja suoliston liikkuvuuteen. Riittävä typpioksidin tuotanto tukee suoliston normaalia rytmiä, kun taas heikentynyt tuotanto voi altistaa

kouristuksille, ummetukselle ja toiminnallisille vatsavaivoille.

Lisäksi typpioksidilla on rooli suoliston immuunipuolustuksessa ja tulehduksen säätelyssä. Se auttaa kehoa puolustautumaan haitallisia mikrobeja vastaan sekä tukee suoliston ja immuunijärjestelmän välistä tasapainoa. 

Suomessa suolisto-ongelmat ovat lisääntyneet räjähdysmäisesti viime vuosikymmenten aikana. Kun ymmärretään typpioksidin merkitys verenkierron, hermoston ja immuunipuolustuksen säätelyssä, alkaa myös hahmottua, miksi suoliston hyvinvointi ei ole irrallinen osa terveyttä vaan tiiviisti sidoksissa koko kehon säätelyjärjestelmään.

Miksi tällä on merkitystä sinulle?

Koska verenkierto ei ole vain "veren kulkua", vaan koko kehon huoltojärjestelmä. Kun verisuonet toimivat joustavasti ja oikein, kudokset saavat happea ja ravintoaineita ja kuona-aineet poistuvat kehosta tehokkaasti. Kun säätely häiriintyy, riski monille sydän- ja verisuonisairauksille kasvaa. 

Typpioksidin tarina muistuttaa siitä, miten joskus kaikkein pienin tekijä voi muuttaa koko tieteenalan suunnan.

Miksi tästä ei puhuta enempää?

Vaikka typpioksidin merkitys sydän- ja verisuonijärjestelmän säätelyssä on ollut tieteellisesti tiedossa jo yli 25 vuotta, sen roolia ei ole vieläkään laajasti ymmärretty – ei edes sairaanhoidossa tai terveydenhuollossa.

Syynä ei ole tiedon puute, vaan se, että typpioksidi haastaa perinteisen lääketieteellisen ajattelun: se ei ole hormoni, ei entsyymi eikä klassinen välittäjäaine, vaan kaasu, joka toimii solujen välisenä viestinä.

Lisäksi typpioksidin tuotanto on vahvasti sidoksissa elämäntapoihin, ravitsemukseen ja endoteelin kuntoon – alueisiin, jotka jäävät usein lääkehoitoa painottavan koulutuksen ja hoitomallien ulkopuolelle.

JATKOA LUVASSA: ENDOTEELI VALOKEILASSA

Typpioksidin tarina ei kuitenkaan ole kokonainen ilman yhtä keskeistä tekijää: endoteelia.

Endoteeli on ohut mutta äärimmäisen aktiivinen solukerros verisuonten sisäpinnalla. Endoteeli on paikka, jossa suuri osa typpioksidin vaikutuksista syntyy – ja jossa myös monet sydän- ja verisuonisairaudet saavat alkunsa.

Seuraavassa blogikirjoituksessa avaan tarkemmin:

• mitä endoteeli oikeastaan on
• mitkä ovat sen keskeiset tehtävät elimistössä
• mikä on endoteelin toimintahäiriön kliininen merkitys sydän- ja verisuoniterveyden kannalta

Kun ymmärtää paremmin endoteelin roolia, alkaa myös ymmärtää miten ja miksi pienet solutason muutokset voivat ajan myötä näkyä verenpaineessa, verisuonten jäykkyydessä ja sydämen kuormituksessa.

👉 Jatketaan tästä seuraavassa postauksessa.

Upeaa, että hyvinvointiasiat kiinnostavat sinua ja olet löytänyt blogini

Iloa & Valoa

Kati