Nitrik asit (NO), azot ve oksijen atomları arasında çift kovalent bağ içeren küçük bir moleküldür. İnsan vücudunda, nitrik oksit sentaz enzimi (NOS) tarafından katalize edilen amino asit arginininden iki aşamalı bir sentezle üretilir. NOS farklı dokularda üç şekilde bulunur. Yüksek oranda reaktif NO, bir stres tepkisi olarak üretilir ve hem bir sitotoksin hem de bir sito-koruyucu ajandır.
Serbest bir radikal, nitrik oksidin konak ve bakteri hücreleri üzerinde toksik etkileri vardır. Epitel hücrelerinde üretimi, epitel nitrik oksit sentaz (eNOS) ile kontrol edilir. Nitrik oksit sentaz, sitoplazma tarafındaki hücre zarına veya çeşitli organellerin zarlarına bağlanır. Epitel hücrelerinde NO, vasküler kasılma ve dilatasyonun kontrolünde aracıdır. Hücre zarında eNOS'un sabitlenmesi, hücrenin NO aktivitesini küçük bölgelere sınırlandırmasına yardımcı olur.
İndüklenebilir nitrik oksit sentaz (iNOS), vücut tarafından gastrik epitel, meme ve beyin tümörlerinde hücrelerin büyümesini durdurmak için kullanılır. İNOS etkisiyle yapılan NO, hücrenin deoksiribonükleik asidi (DNA) ile reaksiyona girerek enerji metabolizmasını devre dışı bırakır ve nihayetinde hücreyi öldürür. Tümör hücrelerini öldürme mücadelesinde iyi doku yaralanabilir. Benzer şekilde, eNOS ile sentezlenen NO, bakteri hücrelerinin istilasına karşı savaşır, aynı zamanda çevreleyen somatik hücreleri öldürmeden öldürür. Her iki konakçı hücre ölümü tipi, bağışıklık sistemi zayıflamış hastalar için ciddi bir komplikasyon olan toksik şoka neden olabilir.
Sinir hücrelerinin içinde ve çevresinde NO, membranlar arasında kolayca yayılan kısa süreli bir sinyal vericisi olarak görev yapar. Nöronal nitrik oksit sentaz (nNOS), NO üretmek için sürekli olarak geri dönüştürülür, çünkü NO, su molekülleri tarafından nötrleştirilmeden önce sadece birkaç saniye boyunca stabildir. Enzimin ifadesi kalsiyum iyonu konsantrasyonu ile düzenlenir. NO'nun, uzun vadeli güçlendirme (LTP) olarak adlandırılan bir işlemle kısa süreli uzun süreli belleğe dönüştürülmesinde rol oynadığına inanılmaktadır.
Nitrik oksit sentaz inhibitörleri, serbest radikal NO'nun mevcudiyetini azalttıklarından nöroprotektiftir. Bu sınıftaki bileşikler, hidrofilik C vitamini ve hidrofobik E Vitamini içerir. Bunlar ve diğer moleküller, Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif koşulları yavaşlatma umuduyla araştırılmıştır. 2010 yılı itibariyle doğrudan bağlantılar gösterilmemiştir. Bir korku, nitrik oksit sentaz aktivitesini azaltarak nöronların korunabileceği, ancak anıların kaybedilebileceğidir.
