Superoxide sind entscheidend für die Abtötung fremder Bakterien im menschlichen Körper. Folglich kann eine Unteraktivität zu einer erhöhten Anfälligkeit für Organismen wie Katalase-positive Mikroben führen, und eine Überaktivität kann zu oxidativem Stress und Zellschäden führen.

Eine übermäßige Produktion von ROS in Gefäßzellen verursacht viele Formen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck, Atherosklerose, Herzinfarkt und ischämischer Schlaganfall. Atherosklerose wird durch die Ansammlung von cholesterinhaltigen Makrophagen (Schaumzellen) in den Arterienwänden (in der Intima) verursacht. Die von der NADPH-Oxidase erzeugten ROS aktivieren ein Enzym, das die Makrophagen dazu bringt, an der Arterienwand zu haften (indem es Aktinfasern polymerisiert). Dieser Prozess wird durch NADPH-Oxidase-Hemmer und Antioxidantien ausgeglichen. Ein Ungleichgewicht zugunsten von ROS führt zu Atherosklerose. In-vitro-Studien haben ergeben, dass die NADPH-Oxidase-Hemmer Apocynin und Diphenyleniodonium zusammen mit den Antioxidantien N-Acetylcystein und Resveratrol das Aktin depolymerisieren, die Adhäsionen aufbrechen und es den Schaumzellen ermöglichen, aus der Intima zu wandern.

Eine Studie deutet darauf hin, dass die NADPH-Oxidase eine Rolle beim Ketamin-induzierten Verlust der neuronalen Parvalbumin- und GAD67-Expression spielt. Ein ähnlicher Verlust wird bei Schizophrenie beobachtet, und die Ergebnisse könnten auf die NADPH-Oxidase als möglichen Akteur in der Pathophysiologie der Krankheit hinweisen. Nitroblau-Tetrazolium wird in einem diagnostischen Test verwendet, insbesondere für die chronische granulomatöse Krankheit, eine Krankheit, bei der ein Defekt der NADPH-Oxidase vorliegt; daher ist der Phagozyt nicht in der Lage, die reaktiven Sauerstoffspezies oder Radikale zu bilden, die für die Abtötung von Bakterien erforderlich sind, was dazu führt, dass Bakterien im Phagozyten gedeihen. Je höher der blaue Wert, desto besser ist die Zelle in der Lage, reaktive Sauerstoffspezies zu produzieren.

Es wurde auch gezeigt, dass die NADPH-Oxidase eine Rolle bei dem Mechanismus spielt, der die Bildung von sFlt-1 induziert, einem Protein, das bestimmte proangiogene Faktoren deaktiviert, die bei der Entwicklung der Plazenta eine Rolle spielen, indem es die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies erleichtert, die vermutlich Zwischenprodukte bei der Bildung von sFlt-1 sind. Diese Effekte sind zum Teil für die Auslösung von Präeklampsie bei Schwangeren verantwortlich

MutationenEdit

Mutationen in den NADPH-Oxidase-Untereinheiten-Genen verursachen mehrere chronische granulomatöse Erkrankungen (CGD), die durch eine extreme Anfälligkeit für Infektionen gekennzeichnet sind. Dazu gehören:

• X-chromosomal gebundene chronische granulomatöse Erkrankung (CGD)
• Autosomal rezessive Cytochrom b-negative CGD
• Autosomal rezessive Cytochrom b-positive CGD Typ I
• Autosomal rezessive Cytochrom b-positive CGD Typ II.

Bei diesen Krankheiten haben die Zellen eine geringe Kapazität zur Phagozytose, und es kommt zu anhaltenden bakteriellen Infektionen. Häufig treten Bereiche mit infizierten Zellen auf (Granulome). Eine ähnliche Erkrankung, das so genannte neutrophile Immundefizienzsyndrom, ist mit einer Mutation im RAC2 verbunden, der ebenfalls Teil des Komplexes ist.

HemmungBearbeiten

NADPH-Oxidase kann durch Apocynin, Stickstoffmonoxid (NO) und Diphenylenjodonium gehemmt werden. Apocynin wirkt, indem es den Zusammenbau der NADPH-Oxidase-Untereinheiten verhindert. Apocynin verringert bei Mäusen in vivo die durch Influenza ausgelöste Lungenentzündung und könnte daher einen klinischen Nutzen bei der Behandlung der Influenza haben.

Die Hemmung der NADPH-Oxidase durch NO blockiert die Quelle des oxidativen Stresses im Gefäßsystem. NO-Donatoren (Nitrovasodilatoren) werden daher seit mehr als einem Jahrhundert zur Behandlung von koronarer Herzkrankheit, Bluthochdruck und Herzinsuffizienz eingesetzt, indem sie verhindern, dass überschüssiges Superoxid gesunde Gefäßzellen schädigt.

Zu den fortschrittlicheren NADPH-Oxidase-Inhibitoren gehört GKT-831 (früher GKT137831), ein dualer Inhibitor der Isoformen NOX4 und NOX1, der 2007 patentiert wurde. Der Wirkstoff wurde ursprünglich für die idiopathische Lungenfibrose entwickelt und erhielt Ende 2010 von der FDA und der EMA den Status eines Arzneimittels für seltene Leiden.