Typpihappo (NO) on pieni molekyyli, jolla on kaksinkertainen kovalenttinen sidos typpi- ja happiatomien välillä. Sitä tuotetaan ihmiskehossa kaksivaiheisella synteesillä aminohaposta arginiinista, jota katalysoi typpioksidisyntaasientsyymi (NOS). NOS on läsnä kolmessa muodossa eri kudoksissa. Erittäin reaktiivinen NO tuotetaan stressivasteena ja se on sekä sytotoksiini että sytoprotektiivinen aine.
Vapaalla radikaalilla, typpioksidilla on myrkyllisiä vaikutuksia isäntä- ja bakteerisoluihin. Sen tuotantoa epiteelisoluissa ohjaa epiteelin typpioksidisyntaasi (eNOS). Typpioksidisyntaasi sitoutuu solukalvoon sytoplasman puolella tai eri organellien kalvoihin. NO epiteelisoluissa on tärkeä väline verisuonten supistumisen ja laajentumisen kontrolloimisessa. ENOS: n ankkurointi solukalvoon auttaa solua rajoittamaan NO: n toimintaa pieniin paikkoihin.
Keho käyttää indusoitavaa typpioksidisyntaasia (iNOS) estämään solujen kasvua mahalaukun epiteeli-, rinta- ja aivokasvaimissa. INOS: n aiheuttama NO estää energia -aineenvaihduntaa reagoidessaan solun deoksiribonukleiinihapon (DNA) kanssa ja lopulta tappaa solun. Hyvä kudos voi loukkaantua taistelussa tappaa kasvainsoluja. Samoin eNOS: llä syntetisoitu NO taistelee bakteerisolujen hyökkäystä vastaan ja tappaa erotuksetta ympäröivät somaattiset solut. Kumpi tahansa isäntäsolun kuolema voi johtaa toksiseen sokkiin, vakavaan komplikaatioon potilailla, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä.
Hermosoluissa ja niiden ympäristössä NO toimii lyhytaikaisena signaalilähettimenä, joka leviää helposti kalvojen poikki. Neuronaalinen typpioksidisyntaasi (nNOS) kierrätetään jatkuvasti NO: n tuottamiseksi, koska NO on stabiili vain sekuntia ennen kuin vesimolekyylit neutraloivat sen. Entsyymin ilmentymistä säätelee kalsiumionipitoisuus. NO: n uskotaan osallistuvan lyhyen aikavälin muuntamiseen pitkäaikaiseksi muistiksi pitkäaikaisen tehostamisen (LTP) avulla.
Typpioksidisyntaasin estäjät ovat neuroprotektiivisia, koska ne vähentävät vapaiden radikaalien NO: n saatavuutta. Tähän luokkaan kuuluvat yhdisteet sisältävät hydrofiilisen C -vitamiinin ja hydrofobisen E -vitamiinin. Näitä ja muita molekyylejä on tutkittu siinä toivossa, että ne voivat hidastaa neurodegeneratiivisia tiloja, kuten Parkinsonin tautia. Vuodesta 2010 lähtien suoria yhteyksiä ei ole osoitettu. Yksi pelko on, että vähentämällä typpioksidisyntaasin aktiivisuutta neuronit voivat suojautua, mutta muistit voivat kadota.