Nel polmone, le NOS sono state identificate in un'ampia varietà di tipi cellulari, sia residenti quali cellule epiteliali, endoteliali, muscolari lisce e terminazioni del sistema nervoso autonomo (iNANC), sia infiammatorie (eosinofili (108), macrofagi (109), mastociti, neutrofili) (110) ed è stato dimostrato che il NO endogeno gioca un ruolo critico nella regolazione della funzione delle vie aeree, con effetti benefici e deleteri, probabilmente determinati dalle concentrazioni e da sede e tempi di sintesi (96).Il NO diffonde rapidamente attraverso le membrane ed interagisce con i suoi bersagli intracellulari con un effetto a breve raggio d'azione: presenta in fatti una instabilità intrinseca che lo porta ad interagire con moltissime molecole e ciò ne determina la breve emivita (1-5 secondi). In particolare, in presenza di ossigeno il NO genera nitriti (NO2 -) che, reagendo con emoproteine o in condizioni di ridotto pH, si trasformano in nitrati (NO3 -) (111).In quanto fattore di rilasciamento, è stata ampiamente studiata l'azione del NO sul muscolo liscio, sia esso vascolare o bronchiale. I suoi effetti sono in parte mediati dalla guanilato ciclasi (GC) solubile con produzione di guanosin-monofosfato (GMP)-ciclico (112), in parte risultano GC-indipendenti. In questo secondo caso l'effetto miorilassante è stato ricollegato all'azione dei nitrosotioli (RS-NO), molecole prodotte da una reazione non enzimatica tra NO e tioli in condizioni leggermente basiche, donatrici di unità funzionali nei processi di Snitrosilazione selettiva delle cisteine proteiche (113). Quest'azione del NO è tipicamente osservata in caso di produzione di basse quantità, principalmente con azione paracrina (eNOS) o di tipo neuro-trasmissivo (nNOS). In questo modo il NO è implicato nella regolazione del flusso ematico e nella modulazione del tono broncomotore, inclusa la genesi della bronco-protezione nei confronti di stimoli broncocostrittori (95): è stato dimostrato come la somministrazione di inibitori della NOS (e.g. L-NAME) in modelli animali sia in grado di potenziare la broncocostrizione indotta da varie molecole endogene, tra cui bradichinina ed acido citrico, e risultati analoghi sono stati ottenuti rimuovendo l'epitelio bronchiale o in assenza di Ca 2+ (114,115); inoltre, l'inibizione della produzione di NO si è anche rivelato in grado di aumentare l'iperreattività bronchiale indotta da bradichinina negli asmatici lievi (116). Tutte queste evidenze hanno contribuito al riconoscimento di un ruolo importante delle cNOS epiteliali nei meccanismi di broncoprotezione (95).Concentrazioni femto-e pico-molari di NO sono state ricollegate anche a fenomeni della fase di sviluppo del polmonare in epoca perinatale, in quanto coinvolte nei processi che promuovono la produzione di surfactante (117); sono altresì implicate nella modulazione della clearance mucociliare, per il combinato effetto sul tasso di produzione di muco (118) e sulla frequenza del battito ciliare (119).Si ritiene, invece, che a concentrazioni maggiori (nano-molari) l'effetto principale del NO sia di tipo pro-infiammatorio e citotossico, dato dalla generazione di una condizione di stress nitrativo (96): il primo mediatore di tale processo è il perossinitrito (ONOO -), molecola ossidante altamente reattiva prodotta dalla reazione tra NO e anione superossido (O2 -), la cui disponibilità è aumentata soprattutto in condizioni di flogosi (120). Le proprietà ossidanti del perossinitrito determinano gli effetti battericidi e citotossici del NO, che quindi partecipa alle difese immunitarie mediando l'attività antimicrobica e la citotossicità nei confronti di cellule tumorali (88); nell'ambito delle patologie infiammatorie polmonari questo meccanismo può risultare particolarmente importante nella determinazione del danno tissutale e funzionale.Nell'asma risultano alterati molti meccanismi NO-mediati. L'iperreattività bronchiale caratteristica di questo disturbo è stata infatti ricollegata alla perdita della capacità di modulare il tono broncomotore per difetto di NO cNOS-derivato: valutazioni sull'attività P a g . 46 | 115 delle nNOS nelle fibre inibitorie non adrenergiche non colinergiche (iNANC) hanno riscontrato alterata neurotrasmissione nei pazienti con asma allergico, potenziata in seguito ad esposizione all'allergene (121). Inoltre, lo sviluppo di broncospasmo severo e refrattario è stato associato a ridotta produzione di RS-NO a livello delle vie aeree di asmatici intubati (in corso di episodi quasi fatali) (122). D'altra parte, però, in pazienti affetti da asma il NO prodotto a livello delle vie aeree e misurato nell'aria espirata è spesso aumentato: tale eccesso di NO risulta quasi esclusivamente attribuibile alle iNOS, come è stato dimostrato dalla significativa riduzione rispetto ai valori basali del NO esalato (> 95%) in seguito a somministrazione di inibitori selettivi di iNOS (e.g. SC-51) (123). L'azione nettamente proinfiammatoria di questo meccanismo, con il potenziale impatto sulla patofisiologia dell'asma, ha portato così a proporre questo parametro come marcatore di attivi processi infiammatori locali.