Показати скорочений опис матеріалу

THE INTERPLAY OF GLUTAMATE-ASPARTATE SIGNALING AND THE NITRIC OXIDE SYSTEM: MOLECULAR MECHANISMS, PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS, PATHOLOGICAL CONSEQUENCES, AND THERAPEUTIC INTERVENTIONS

ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК ГЛУТАМАТ-АСПАРТАТНОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ ТА СИСТЕМИ ОКСИДУ АЗОТУ: МОЛЕКУЛЯРНІ МЕХАНІЗМИ, ФІЗІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ, ПАТОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ТА ШЛЯХИ МЕДИКАМЕНТОЗНОГО ВПЛИВУ

dc.creatorЧорномидз, А. В.
dc.creatorБуката, В. В.
dc.creatorЧорномидз, І. Б.
dc.date2025-12-31
dc.date.accessioned2026-07-06T11:11:06Z
dc.date.available2026-07-06T11:11:06Z
dc.identifierhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/MCC/article/view/15928
dc.identifier10.11603/mcch.2410-681X.2025.i4.15928
dc.identifier.urihttps://repository.tdmu.edu.ua//handle/123456789/30283
dc.descriptionIntroduction. The interaction between the excitatory amino acid (EAA) system (L-glutamate, L-aspartate) and the nitric oxide (NO) system is a fundamental signaling cascade in mammals. It functions as a “double-edged sword”, defining the boundary between physiological adaptation and pathological damage. The Aim of the Study. To conduct a comprehensive, interdisciplinary analysis and to systematize current data on the molecular mechanisms, physiological and pathological roles, and therapeutic potential of the glutamate- NO signaling pathway. Results and Discussion. The central integrative event is the activation of the ionotropic NMDA-receptor (NMDAR), which triggers calcium-dependent NO synthesis by neuronal NO synthase (nNOS). Under physiological conditions, this cascade is essential for synaptic plasticity (LTP), neurovascular coupling, and peripheral regulation (e.g., in the GIT). However, its overactivation during ischemia, trauma, and neuroinflammation initiates the mechanism of excitotoxicity. This review provides a detailed analysis of key pathogenetic links: (1) the conversion of NO into the highly toxic peroxynitrite; (2) the role of inducible iNOS in neuroinflammation; (3) the phenomenon of nNOS “uncoupling” due to deficiency of its cofactor BH4; and (4) the critical role of the GluN2B-PSD-95- nNOS supramolecular complex as a “pro-death” signal target. The pathological role of the cascade in stroke, neurodegenerative diseases (Alzheimer’s, Parkinson’s), and the formation of chronic pain is discussed. Conclusions. The clinical failures of non-selective NMDAR antagonists are analyzed, justifying the shift in therapeutic strategies toward “fine-tuning” modulation. Promising approaches include selective GluN2B subunit antagonists, ONOO- scavengers, nNOS stabilizers, and innovative peptides that disrupt the pathological PSD-95/ nNOS interaction. Understanding this cascade remains a priority for developing new treatments for neurological and somatic disorders.en-US
dc.descriptionВступ. Взаємодія між системою збуджувальних амінокислот (L-глутамат, L-аспартат) і системою оксиду азоту (NO) є фундаментальним сигнальним каскадом в організмі ссавців, який функціонує за принципом «двосічного меча», визначає межу між фізіологічною адаптацією та патологічним пошкодженням. Мета дослідження. Провести комплексний міждисциплінарний аналіз і систематизувати сучасні дані про молекулярні механізми, фізіологічну та патологічну роль, а також терапевтичний потенціал глутамат-NO сигнального шляху. Результати й обговорення. Центральною інтегративною подією є активація іонотропного NMDA-рецептора (NMDAR), яка запускає кальцій-залежний синтез NO нейрональною синтазою (nNOS). У фізіологічних умовах цей каскад є незамінним для синаптичної пластичності (LTP), нейроваскулярного спряження та периферичної регуляції (наприклад, у ШКТ). Однак його гіперактивація за наявності ішемії, травми та нейрозапалення запускає механізм ексайтотоксичності. В огляді детально проаналізовано ключові патогенетичні ланки: (1) перетворення NO на високотоксичний пероксинітрит; (2) роль індуцибельної iNOS у нейрозапаленні; (3) феномен «роз’єднання» (uncoupling) nNOS через дефіцит кофактора BH4; (4) критичну роль супрамолекулярного комплексу GluN2B-PSD-95-nNOS як мішені «просмертельного» сигналу. Обговорено патологічну роль каскаду при інсульті, нейродегенеративних захворюваннях (Альцгеймера, Паркінсона) та у формуванні хронічного болю. Висновки. Проаналізовано клінічні невдачі неселективних антагоністів NMDAR і обґрунтовано зміщення терапевтичних стратегій у бік «тонкої модуляції» системи. Перспективними напрямами є селективні антагоністи субодиниці GluN2B, блокатори ONOO-, стабілізатори nNOS та інноваційні пептиди, що руйнують патологічний зв’язок PSD-95/nNOS. Розуміння цього каскаду залишається пріоритетом для розроблення нових методів лікування неврологічних і соматичних захворювань.uk-UA
dc.formatapplication/pdf
dc.languageukr
dc.publisherTernopil National Medical Universityuk-UA
dc.relationhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/MCC/article/view/15928/14644
dc.rightsАвторське право (c) 2026 Медична та клінічна хіміяuk-UA
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0uk-UA
dc.sourceMedical and Clinical Chemistry; No. 4 (2025); 113-125en-US
dc.sourceМедицинская и клиническая химия; № 4 (2025); 113-125ru-RU
dc.sourceМедична та клінічна хімія; № 4 (2025); 113-125uk-UA
dc.source2414-9934
dc.source2410-681X
dc.source10.11603/mcch.2410-681X.2025.i4
dc.subjectNitric Oxide (NO); Glutamate; NMDA-receptor; Excitotoxicity; neuronal NO synthase (nNOS).en-US
dc.subjectоксид азоту (NO); глутамат; NMDA-рецептор; ексайтотоксичність; нейрональна синтаза NO (nNOS).uk-UA
dc.titleTHE INTERPLAY OF GLUTAMATE-ASPARTATE SIGNALING AND THE NITRIC OXIDE SYSTEM: MOLECULAR MECHANISMS, PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS, PATHOLOGICAL CONSEQUENCES, AND THERAPEUTIC INTERVENTIONSen-US
dc.titleВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК ГЛУТАМАТ-АСПАРТАТНОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ ТА СИСТЕМИ ОКСИДУ АЗОТУ: МОЛЕКУЛЯРНІ МЕХАНІЗМИ, ФІЗІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ, ПАТОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ТА ШЛЯХИ МЕДИКАМЕНТОЗНОГО ВПЛИВУuk-UA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


Долучені файли

ФайлРозмірФорматПереглянути

Даний матеріал не має долучених файлів.

Даний матеріал зустрічається у наступних фондах

Показати скорочений опис матеріалу