Ismeretes tény volt, hogy a baktériumok termelnek nitrogén-monoxidot, de emlősök sejtjeinek NO-termeléséről Furchgott, Ignarro és Murad szolgáltatott először konkrét adatokat az 1970-es és ’80-as években.

R. Furchgott és L. Ignarro egymástól függetlenül felfedezte, hogy ez az igen kis mennyiségben termelődő gáz az a jel, ami beindítja azt az eseménysort, melynek eredményeképpen az erek kitágulnak, a vérnyomás csökken. Így a nitrogén-monoxid a vérnyomás szabályozásnak egyik meghatározó eleme.

S. Murad, a harmadik Nobel-díjas már 1977-ben felfedezte, hogy a szívpanaszok - elsősorban szívérgörcs - kezelésére használt nitroglicerin aktív bomlásterméke a nitrogén-monoxid. Azzal magyarázható a koszorúereket tágító jótékony hatás, hogy a nyelv alá helyezett vagy spray alakjában alkalmazott nitroglicerin gyorsan felszívódik, NO szabadul fel, ami a koszorúereket tágítja, s a beteg percek alatt megkönnyebbül. 1944-ben a Science magazin a nitrogén-monoxidot az “év molekulájának" nevezte.

A Nobel-díjjal jutalmazott felfedezés lényege, hogy a nitrogén-monoxid gáz az élő szervezet különböző sejtjeiben termelődik, onnan gyorsan a szomszédos sejtekhez áramlik és olyan enzimeket aktivál, melyek értágulatot váltanak ki. - Ha az erek legbelső sejtrétegében, az endotelsejtekben nitrogén-monoxid termelődik, az átáramlik az erek simaizomsejtjeihez és megszünteti az izomgörcsöt, elernyeszti az érfalat. Így szabályozza az erek tágasságát, vagyis a vérnyomást. Egyben megelőzi a vérrögképződést is.

Ha a nitrogén-monoxid az idegsejtekben termelődik, innen minden irányba terjed, aktiválja a szomszédos sejteket. Így képes szabályozni számos idegrendszeri működést, a viselkedéstől kezdve a belek mozgásáig. - Ha a nitrogén-monoxidot a fehérvérsejtek termelik, azok toxikussá válnak és elpusztítják a baktériumokat és parazitáikat.

A nitrogén-monoxid szerepe az orvostudományban

1. Szív- és érrendszer: érelmeszesedésben az ér belső sejtrétege kevesebb NO-t termel. Gyógyszerek (pl. nitroglicerin) juttathatnak nitrogén-monoxidot az érbe. A gyógyszerkutatók egyre több ilyen hatású szert szintetizálnak.

2. Sokk: súlyos, baktérium okozta fertőzések szepszishez és általános vérkeringési elégtelenséghez (sokkhoz) vezethetnek. Ilyenkor a fehérvérsejtek és a baktériumtoxinok által termelt nagy mennyiségű nitrogén-monoxid káros értágulatot okoz. Ebben az esetben a NO-termelés gátlása a megoldás.

3. Tüdő: az intenzív osztályokon életmentő lehet a nitrogén-monoxid belégzése. Ez különösen akkor hasznos, ha a tüdőben uralkodó vérnyomás kórosan magas (pl. újszülötteknél).

4. Daganatos megbetegedések, fertőzések: egyes fehérvérsejtek nemcsak megölik a kórokozókat pl. baktériumokat, gombákat, parazitákat, hanem védik is a szervezetet a daganatok ellen. Vizsgálják, hogy valóban képes-e a nitrogén-monoxid megállítani a daganatok növekedését, képes-e programozott sejthalált okozni.

5. Impotencia: a nitrogén-monoxid-kutatás egyik logikus következménye volt a Viagra felfedezése, hiszen a férfiak szexuális aktivitásának alapvető eleme a hímvessző erekciója, ami nem más, mint az erek (barlangos test) tágulata következtében beáramló vér okozta térfogat-növekedés. A Viagra hatóanyaga erősen kötődik a barlangos testek tágulatát létrehozó enzimhez. Az értágítók potencianövelő hatását már régóta ismerték, a Viagra előtt is felvetődött már értágítók alkalmazása, azonban ezen készítmények felszívódási sebessége nem volt kielégítő erre a célra. A nitrogén-monoxid-hatás felismerése vezetett a Viagra felfedezéséhez.

A nitrogén-monoxid még számos folyamatban szerepet játszhat. A látásban, szaglásban, emlékezésben, migrénben is van jelentősége. A kábítószerekhez való hozzászokásban játszott szerepéről is vannak már adatok. A nitroglicerin értágító hatását már több mint 100 éve ismerik. Alfred Nobel, a díj alapítója, a dinamit feltalálója robbanószerhez használta fel a nitroglicerint, de amikor idősebb korában szívpanaszaival orvoshoz fordult, orvosa nitroglicerint ajánlott a kezelésére. Nobel ezt visszautasította, mivel kísérletei során a nitroglicerintől mindig fejfájást kapott. Egy levelében Nobel így ír: “Hát nem a sors iróniája, hogy most azt rendeli az orvosom, hogy nitroglicerint egyek?" Száz évnek kellett eltelnie, hogy a nitroglicerin hatásmechanizmusa tisztázódjék.

Robert Furchgott (1916) biokémikus ma a New York-i Egyetem gyógyszertanprofesszora, Louis Ignarro (1941) gyógyszervegyész a Los Angeles-i Kalifornia Egyetem professzora, Ferid Murad (1946) kutatóorvos a Texasi Egyetem gyógyszertanprofesszora Houstonban. Hárman kapták a 955 ezer dollárral járó Nobel-díjat 1998-ban.