Typpioksidi (NO), liukoinen kaasu, on fysiologinen signalointimolekyyli, joka löytyy ihmisistä ja monista muista selkärankaisista eläimistä. Endoteelin typpioksidia muodostuu verisuonten limakalvossa, jossa se vaikuttaa verenpaineeseen aiheuttaen verisuonten laajenemista, mikä on verisuonten laajentuminen. Se vaikuttaa myös valtimoiden kasvuun ja immuunivasteisiin. Endoteelin typpioksidin tuotannon tai saatavuuden väheneminen luonnehtii sairauksia, kuten ateroskleroosia, jossa se edistää kohonnutta verenpainetta, tulehdusta ja joskus veren hyytymistä.
Koko verenkiertojärjestelmä, valtimot mukaan lukien, on vuorattu endoteelillä, joka säätelee verenpainetta ja toimii selektiivisesti läpäisevänä esteenä verisuonten sisäosan ja ulkoisen ympäristön välillä. Endoteeliä säätelevät hermot vapauttavat välittäjäainetta asetyylikoliinia. Tämä lähettää signaalin endoteelisoluille NO: n muodostamiseksi. Typpioksidi laukaisee verisuonten laajenemisen, rentouttaa valtimon seinämää ja aiheuttaa verenpaineen laskua verisuonessa.
Keskeinen piirre endoteelin toimintahäiriössä on se, että verisuonet eivät laajene täysin. Kun endoteelin typpioksidin tuotanto tai vapautuminen on heikentynyt, verisuonten supistuminen seuraa verisuonen kapenemisen myötä. Tämä puolestaan aiheuttaa verenpaineen nousua. Ilman typpioksidin säätelyvaikutuksia immuunisolut, kuten leukosyytit, lisääntyvät aiheuttaen kroonista tulehdusta. Myös verihiutaleet, jotka säätelevät veren hyytymistä, lisääntyvät, alkavat tarttua endoteeliin ja muodostavat verenkierron estävän verihyytymän.
Fysiologisesti on monia signaaleja, jotka indusoivat endoteelin typpioksidin tuotantoa terveissä soluissa. Valtimoiden ja suonien läpi kulkevan veren nopeuden uskotaan olevan tärkein. Lihavuuskomplikaatiot, kohonnut verenpaine, korkea kolesterolitaso, geneettiset sairaudet ja liikunnan puute vaikuttavat kaikki endoteelin toimintahäiriöihin ja typpioksidin tuotannon vähenemiseen. Liikunta ja tyydyttyneiden rasvojen vähentynyt saanti lisää NO -tuotantoa. Aminohappo arginiini on edeltäjämolekyyli, josta NO valmistetaan, joten arginiinipitoisten elintarvikkeiden, kuten papujen ja kylmän veden kalan, syöminen voi auttaa lisäämään NO: n tuotantoa.
Typpioksidi estää rasvoja tarttumasta valtimon seinämään. Kun veressä on pieniä tiheitä lipoproteiineja, kolesteroli kulkeutuu valtimoiden seinille. Typpioksidipitoisuuden alentaminen sallii siellä olevan kolesterolin tarttumisen. Suonen seinämiin tarttunut kolesteroli on osa ketjureaktiota, joka vahingoittaa endoteeliä, mikä johtaa ateroskleroosiin johtavien kuitumaisten plakkien muodostumiseen. Se myös vähentää endoteelin typpioksidin tuotantoa.
Typpioksidia nitroglyseriinin muodossa käytetään angina pectoriksen hoitoon. Sydänkivun hoitoon nautittu nitroglyseriini muuttuu elimistössä NO: ksi. Se laajentaa laskimoita ja vähentää sydämen kuormitusta vähentämällä sydämeen palautetun veren määrää jokaisessa sydänjaksossa. Sydämellä on silloin vähemmän verta pumpattavaksi.
Muut lääkkeet stimuloivat epäsuorasti typpioksidin tuotantoa ja käyttöä. Peniksen erektio johtuu typpioksidin signaaleista paikallisten verisuonten laajentamiseksi. Jotkut erektiohäiriölääkkeet voivat lisätä typpioksidin signalointia siittimen verisuoniin niin, että ne toimivat terveellä, normaalilla tilavuudella.