La ridotta biodisponibilità di NO costituisce la base molecolare della disfunzione endoteliale (95). Il nitrossido è provvisto di proprietà antiaterogene, grazie soprattutto alla sua capacità di inbire l'attività del fattore di trascrizione NF-KB e di attivare nella forma di nitroso-glutatione la guanilato ciclasi con conseguente sintesi di cGMP. Pertanto, la ridotta biodisponibilità di NO contribuisce allo sviluppo della disfunzione endoteliale, in quanto la sua ridotta azione biologica favorisce le seguenti condizioni aterogene: la vasocostrizione, l'adesione e l'aggregazione piastrinica, l'adesione leucocitaria all'endotelio (96,97), la proliferazione delle cellule muscolari lisce, l'aumento di endotelina e PAI-1 (98), l'incremento dell'ossidazione del colesterolo LDL, l'aumento dell'espressione di ACE (enzima convertente l'angiotensina) e del recettore per l'angiotensina di tipo I (99), la riduzione della sensibilità all'insulina. Il deficit di attività dell'NO conduce in definitiva allo sviluppo di vasculopatia (100,101).La letteratura più recente ha definitivamente dimostrato che l'iperglicemia favorisce l'insorgenza e la progressione delle complicanze croniche del diabete attraverso l'aumentata produzione di specie reattive dell'ossigeno e la conseguente ridotta biodisponibilità di nitrossido (102,103,104).Questo meccanismo induce uno stato pro-infiammatorio e la disfunzione endoteliale, che sono all'origine del danno macro e microvascolare nel diabete (105,106). La ridotta biodisponibilità di NO provocata dal diabete è conseguenza di una diminuita formazione, di un incrementata biodegradazione e di livelli intracellulari di glutatione insufficienti, tali da impedire la generazione di nitroso-tioli necessari per l'attivazione della guanilato ciclasi.Nel diabete i bassi livelli di glutatione (107, 108, 109) sono secondari a diversi meccanismi: 1) aumentata sintesi di sorbitolo attraverso la via dei polioli; 2) limitata attività di enzimi coinvolti nella produzione di GSH come la glutatione reduttasi o enzimi della via dei pentosi fosfati, dovuto con molta probabilità alla loro glicazione; 3) incrementata ossidazione della molecola di GSH, risultato dell'aumentata attività della glutatione perossidasi e della maggiore produzione di ROS glucosio-mediata.La sovraproduzione di superossido indotta dall'iperglicemia non solo consuma direttamente molecole di GSH, ma è causa anche di una diminuita attività dell'enzima glicolitico gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi (GAPDH) come conseguenza della sua ribosilazione, ossidazione e deplezione intracellulare di NADH (110,111). Questo determina un accumulo di trioso fosfati, glucosio e fruttosio-6-fosfato che alimentano le quattro vie metaboliche chiamate in causa nella patogenesi delle complicanze diabetiche (112,113). Tra queste la via dei polioli conduce a deplezione intracellulare di NADPH, cofattore utilizzato dalla glutatione reduttasi per la rigenerazione di glutatione ridotto dalla forma ossidata.L'aldoso reduttasi è una ossidoreduttasi localizzata nel citoplasma che, utilizzando NADPH, riduce aldeidi tossiche ad alcool inattivi e il glucosio a sorbitolo. La sua attività risulta essere ridotta dalla presenza di NO che si lega ad un residuo di cisteina presente sull'enzima (114,115). In condizioni di iperglicemia intracellulare la percentuale di glucosio che segue la via dei polioli aumenta con conseguente consumo di NADPH. Il ridotto rapporto NADPH/NADP+ conduce in definitiva ad una carenza di glutatione ridotto.Inoltre alcune vitamine ad azione antiossidante richiedono sufficienti quantità di NADPH per poter ritornare nella loro forma ridotta. Tale deficit da un lato limita, come detto in precedenza, la formazione di nitroso-glutatione indispensabile per attivare la guanilato ciclasi a produrre cGMP, dall'altro si rende responsabile di un incremento dello stress ossidativo (116). Infatti le cellule deplete di GSH sono particolarmente vulnerabili al danno ossidativo e in modo particolare la funzione mitocondriale risulta essere compromessa. Si verifica riduzione della sintesi di ATP, alterazione dell'omeostasi del calcio intracellulare, aumenta la permeabilità mitocondriale ed infine apoptosi o necrosi cellulare (117).