Nobelprisindehavere

Nobelprisen i fysiologi eller medicin blev i 1998 i fællesskab tildelt til Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro og Ferid Murad ” for deres opdagelser vedrørende nitrogenoxid som et signalmolekyle i det kardiovaskulære system”.

Billeder: Copyright © Nobelfonden
“Nobelprisen i fysiologi eller medicin 1998”

Pressemeddelelse

NOBELFÖRSAMLINGEN KAROLINSKA INSTITUTET
NOBEL-MØDET I KAROLINSKA INSTITUTET

Nobelprisen

Resumé

Nitrogenoxid (NO) er en gas der transmitterer signaler i organismen. Signaloverførsler af en gas der produceres af en celle, der trænger gennem membraner og regulerer funktionen af en anden celle, repræsenterer et helt nyt princip for signalering i biologiske systemer. Opdagerne af NO som et signalmolekyle tildeles årets Nobelpris.

Robert F Furchgott, farmakolog i New York, undersøgte virkningen af lægemidler på blodkar men opnåede ofte modstridende resultater. Det samme stof forårsagede undertiden en sammentrækning og ved andre lejligheder en dilatation i blodkarrene. Furchgott undrede sig over, om variationerne kunne afhænge af, hvorvidt overfladecellerne (endotelet) inde i blodkarrene var intakte eller beskadigede.

I 1980 demonstrerede han i et genialt eksperiment at acetylcholin kun dilaterede blodkar hvis endotelet var intakt. Han konkluderede at blodkar dilateres fordi endotelcellerne producerer et ukendt signalmolekyle, der afslapper vaskulære glatte muskelceller. Han kaldte dette signalmolekyle, der udløser den endotel-afledte afslappende faktor, for EDRF og hans resultater resulterede i et forsøg på at identificere faktoren.

Ferid Murad, MD og farmakolog, nu bosat i Houston, analyserede hvordan nitroglycerin og beslægtede vasodilaterende forbindelser virker, og opdagede i 1977 at de frigiver nitrogenoxid som afslapper glatte muskelceller. Han var fascineret af muligheden for at en gas kunne regulere vigtige cellulære funktioner og spekulerede på, om endogene faktorer som hormoner også kunne virke gennem NO. Der var imidlertid ingen eksperimentelle beviser til støtte for denne ide på det tidspunkt.

Louis J Ignarro, farmakolog i Los Angeles, deltog i søgen efter EDRFs kemiske natur. Han gennemførte en imponerende række analyser og konkluderede i 1986 sammen med, og uafhængigt af Robert Furchgott, at EDRF var identisk med NO. Problemet var løst og Furchgots endotelfaktor blev identificeret.

Da Furchgott og Ignarro præsenterede deres konklusioner på en konference i juli 1986, fremkaldte det en lavine af forskningsaktiviteter i mange forskellige laboratorier rundt om i verden. Dette var den første videnskabelige undersøgelse der beviste at en gas kan fungere som et signalmolekyle i organismen.

Source:

www.nobelprize.org/prizes/medicine/1998/press-release

Nobelprisen i fysiologi eller medicin 1998

October 12, 1998

Nobelforsamlingen ved Karolinska Institutet har i dag besluttet at tildele
Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1998 i fællesskab til:
Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro og Ferid Murad
for deres opdagelser vedrørende “nitrogenoxid som et signalmolekyle i det kardiovaskulære system”.

  • Robert F. Furchgott
  • Louis J. Ignarro
  • Ferid Murad

Baggrund

Nitrogenoxid beskytter hjertet, stimulerer hjernen og dræber bakterier etc.

Det var et gennembrud at opdage at dette helt almindelige luftforurenende stof, som dannes når nitrogen forbrændes i f.eks. bilens udstødningsgasser, kan udøve vigtige funktioner i organismen. Det var særligt overraskende, da NO er helt forskellig fra ethvert andet kendt signalmolekyle og så ustabilt at det omdannes til nitrat og nitrit inden for 10 sekunder. NO var kendt for at blive produceret i bakterier, men dette enkle molekyle forventedes ikke at være vigtigt hos højere rangerende dyr, såsom pattedyr.
Yderligere forskningsresultater bekræftede hurtigt at NO er et signalmolekyle af afgørende betydning for det kardiovaskulære system, og det viste sig også at udøve en hel række andre funktioner. Vi ved i dag, at NO fungerer som:

  • et signalmolekyle i nervesystemet,
  • som et våben mod infektioner,
  • som regulator af blodtrykket,
  • som gatekeeper (kontrollant) af blodgennemstrømningen til forskellige organer.

Nitrogenoxid findes i de fleste levende væsener og består af mange forskellige typer celler.

  1. Når NO produceres i de indre cellelag i arterierne, endotelet, spredes det hurtigt gennem cellemembranerne til de underliggende muskelceller. Deres sammentrækning er styret af NO hvilket resulterer i en dilatation af arterierne. På denne måde regulerer NO ikke bare blodtrykket og dets fordeling, det forhindrer også dannelsen af blodpropper.
  2. Når der dannes NO i nervecellerne spredes det hurtigt i alle retninger og aktiverer alle celler i nærheden. Dette kan ændre mange funktioner, fra adfærd til bevægelser i mave-tarmkanalen.
  3. Når NO produceres i hvide blodlegemer (såsom makrofager), opnås der store mængder og de bliver giftige for invaderende bakterier og parasitter.

 

Impotens

NO kan fremskynde erektion af penis ved at udvide blodkarrene i erektillegemerne. Denne viden har allerede ført til udviklingen af nye lægemidler mod impotens.

NITROGLYCERIN

Alfred Nobel opfandt dynamit, et produkt hvor den eksplosionsfølsomme nitroglycerin er kontrolleret ved at blive absorberet i kiselgur, en porøs jord rig på skaller af diatomer. Da Nobel blev syg med en hjertesygdom, ordinerede hans læge nitroglycerin. Nobel nægtede at tage det, for han vidste at det forårsagede hovedpine og udelukkede at det kunne fjerne hans brystsmerter. I et brev skrev Nobel: Det er ironisk, at jeg nu er beordret til at spise nitroglycerin af min læge. Det har været kendt siden sidste århundrede, at det eksplosive nitroglycerin har gavnlige virkninger mod brystsmerter. Det kom imidlertid til at tage 100 år før det blev præciseret, at nitroglycerin virker ved at frigive NO gas.

Betydningen i medicin i dag og i morgen

Hjerte

Ved aterosklerose (åreforkalkning) har endotelet en reduceret kapacitet til at producere NO. NO kan imidlertid optages i kroppen ved behandling med nitroglycerin. En stor indsats inden for narkotikamisbrug er i øjeblikket rettet mod at generere mere kraftfulde og selektive hjerte-lægemidler baseret på den nye viden om NO som et signalmolekyle.

SHOCK

Bacterial infections can lead to sepsis and circulatory shock. In this situation, NO plays a harmful role. White blood cells react to bacterial products by releasing enormous amounts of NO that dilate the blood vessels. The blood pressure drops and the patient may become unconscious. In this situation, inhibitors of NO synthesis may be useful in intensive care treatment.

Stød

Bakterielle infektioner kan føre til sepsis og kredsløbsstød. I dette tilfælde spiller NO en skadelig rolle. Hvide blodlegemer reagerer på bakterie infektioner ved at frigive enorme mængder NO, der dilaterer blodkarrene. Blodtrykket falder, og patienten kan blive bevidstløs. I denne situation kan inhibitorer af NO-syntese være nyttige ved intensiv behandling.

Lunger

Patienter der kræver intensiv behandling kan behandles ved indånding af NO gas. Dette har givet gode resultater og endda reddet liv. For eksempel er NO gas blevet brugt til at reducere et farligt højt blodtryk i lungerne på spædbørn. Men doseringen er kritisk, da gassen kan være giftig ved høje koncentrationer.

Kræft

Hvide blodlegemer bruger NO, ikke kun til at dræbe smitsomme stoffer som bakterier, svampe og parasitter, men også for at forsvare værten mod tumorer. Forskere undersøger i øjeblikket om NO kan bruges til at stoppe væksten af tumorer, da denne gas kan inducere programmeret celledød, apoptose.

WordPress Video Lightbox