Вызываемая дефицитом оксида азота (NO) дисфункция сосудистого эндотелия играет существенную роль в патогенезе ишемической болезни сердца (ИБС), а также атеросклеротического поражения сосудов. Об этом убедительно свидетельствуют многочисленные клинические и экспериментальные исследования. В различных клеточных структурах, в том числе кардиомиоцитах, содержатся три изоформы синтетаз NO - эндотелиальная (eNOS), индуцируемая (iNOS) и нейрональная (nNOS).
Ряд прямых и косвенных данных свидетельствуют о снижении экспрессии eNOS и концентрации NO при ИБС и сердечной недостаточности. Роль iNOS и nNOS не является столь однозначной как eNOS. Можно думать о различиях в пространственной локализации, физиологической регуляции и NO-генерирующей способности этих двух изоформ NOS, а также о различной выраженности оксидантного стресса, способствующего развитию апоптоза. Экспрессия iNOS в кардиомиоцитах возникает только в ответ на вызываемую цитокинами или биологическим стрессом (типа ишемии или реперфузии) индукцию этой изоформы.
Показано, что лейкоцитарная iNOS оказывает повреждающее действие на кардиомиоциты; однако экспрессия её в последних обладает протективным, защищающим структуру и функцию этих клеток эффектом, в том числе их β-адренергическую реактивность. Можно полагать, что различия в характере воздействия NO на лейкоциты и кардиомиоциты зависит от количества генерируемых в них (значительно больше в лейкоцитах) свободных радикалов кислорода. Кардиотропные эффекты NO широки. Помимо известного расширения им коронарных сосудов, NO оказывает положительный инотропный эффект, ускоряет релаксацию, укорачивает период сокращения миокарда, улучшает его растяжимость в диастоле, тормозит митохондриальное дыхание, изменяя механоэнергетическое сопряжение. Снижение уровня NO в миокарде вызывает существенное нарушение его кардиотропных эффектов.
Характер действия NO на сократимость миокарда описывается двухфазной кривой: низкие концентрации NO, которые имеют место в нормальных физиологических условиях, то есть без стресса, оказывают положительное инотропное действие, в то время как высокие концентрации его вызывают негативное инотропное влияние. При этом предшествующая β-адренергическая стимуляция сдвигает нисходящее колено отмеченной бимодальной кривой влево, так что негативный инотропный эффект становится более выраженным. В эксперименте и в клинике показано, что вызываемая ишемией миокарда недостаточность сердца не сопровождается индукцией iNOS. Благоприятный эффект дефицита iNOS на постинфарктное ремрделирование миокарда и развитие недостаточности сердца обусловлены компенсаторной активацией в данных условиях eNOS.