Imagen: Ben Mills
El óxido nítrico (NO), casi desconocido hasta finales de los 80, podría ser la más pequeña y versátil molécula que se ha reconocido hasta la fecha. Está producido por una amplia variedad de tipos celulares que incluyen células del sistema nervioso, del endotelio vascular (capa que recubre el interior de todos los vasos sanguineos) y células que intervienen en los procesos inflamatorios, entre otras. Es sintetizado a partir de un aminoácido (L-arginina), a través de una compleja reacción desencadenada por un enzima. El NO participa en una variedad de importantes funciones biológicas incluyendo la transmisión de señales entre neuronas y la vasodilatación, entre otras.
Papel protector
Desde su identificación en la década de los 80, las investigaciones sobre esta molécula han crecido de forma exponencial, como lo refleja el número creciente de publicaciones en las que se involucra. Es una molécula de reciente identificación, desconocida hasta el momento, a la que se denominó inicialmente Factor Relajante Derivado del Endotelio (EDRF) por su importante papel en el sistema cardiovascular. En 1987, comparando las propiedades farmacológicas y bioquímicas de este factor, tres grupos independientes reportaron que el óxido nítrico y el EDRF eran la misma molécula.
En el sistema cardiovascular, el NO tiene propiedades vasodilatadoras esenciales para la regulación de la presión arterial
Uno de los grupos que identificaron el NO estaba liderado por Louis Ignarro, que ha estado recientemente en Barcelona impartiendo una clase magistral en la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona y participando en un simposio cardiológico. Louis J. Ignarro recibió el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en el año 1998, compartido con Ferid Murad y Robert F. Furchgott, por sus aportaciones sobre el NO y su papel en la señalización del sistema cardiovascular. Ignarro, al que su sentido del humor permite que se le conozca con el apelativo de ‘Doctor NO’, hizo un repaso a las características fisiológicas de la molécula remarcando, entre otros, el papel como protector cardiovascular en relación al ejercicio.
De la Nitroglicerina a la Viagra
En el curso de una de las conferencias, el profesor Ignarro se reconoció como un asiduo participante en maratones, practica deportiva a la que se ha iniciado de forma reciente y a una edad respetable, al descubrir que los efectos beneficiosos del ejercicio venían mediados por un aumento en la producción de NO. La liberación del óxido nítrico se produce por el roce de la sangre sobre la capa endotelial del vaso sanguíneo y esta liberación aumenta conforme se eleva el gasto cardiaco durante el ejercicio.
El NO es producido por las células del endotelio vascular. En el sistema cardiovascular el oxido nítrico tiene propiedades vasodilatadoras que son esenciales para la regulación de la presión arterial. Asimismo tiene un efecto antitrombótico al inhibir la agregación y la adhesión plaquetarias. En los años 70, el farmacólogo Ferid Murad descubrió que la nitroglicerina actúa liberando monóxido de nitrógeno. El descubrimiento del NO ha permitido entender el mecanismo de actuación de la nitroglicerina, fármaco utilizado en el tratamiento de la angina de pecho desde hace más de 50 años.
El sidenafilo (Viagra), otro fármaco de uso mucho más reciente, también actúa a través del NO. Hasta hace unos años no se conocía el mecanismo exacto implicado en la erección del pene. Se creía que la respuesta estaba provocada por el sistema nervioso parasimpático a través de la acetilcolina pero, posteriormente, se ha descubierto que el NO juega un papel importante al promover la relajación de la musculatura lisa de los cuerpos cavernosos.
Así, fármacos que puedan modular la formación o acción del óxido nítrico también pueden intervenir en la repuesta eréctil, siendo útiles en el tratamiento de los problemas de erección. El sildenafilo actúa como facilitador, incrementando la respuesta eréctil que resulta de la estimulación de los nervios del cuerpo cavernoso, sea mental o física, aunque no se puede esperar que la droga sola cause una respuesta eréctil en ausencia de excitación.
La comunicación entre células del sistema nervioso se efectúa mediante neuro transmisores, substancias mediadoras que actúan a nivel de las conexiones entre las neuronas (sinapsis). En una sinapsis convencional, una de las neuronas libera un neurotransmisor que se une a los receptores de la otra neurona, provocando una acción en su interior. Estos neurotransmisores, en general, tienen un radio de acción pequeño limitado a neuronas más próximas. A nivel del sistema nervioso, también el óxido nítrico (NO) actúa como mensajero pero con una característica diferencial: es una molécula gaseosa no preformada ni almacenada, sino que se sintetiza en cuestión de segundos y se difunde rápidamente a las neuronas adyacentes.
Las neuronas productoras de óxido nítrico se localizan en la mayoría de las principales regiones del sistema nervioso central (corteza cerebral, médula espinal o cerebelo) por lo que se supone que intervienen en diversas funciones. A pesar de que el descubrimiento del NO como neurotransmisor es relativamente reciente, ya se le han adjudicado más acciones que a cualquier otro neurotransmisor. Una de ellas es el papel que juega en la función de memoria y aprendizaje. Dada su capacidad en incidir en la misma neurona que lo ha liberado (mensajero anterógrado), adquiere un protagonismo destacado en la potenciación a largo plazo, tipo de aprendizaje neuronal que los expertos apuntan de gran importancia en los procesos implicados en la memoria.
Este nuevo enfoque en el mecanismo de los neurotransmisores está siendo aprovechado para la creación de redes informáticas que emulan a las redes neuronales biológicas. Sin embargo, el NO también tiene su lado negativo; unos niveles demasiado elevados pueden causar lesiones. En algunas situaciones clínicas, como accidentes vasculares cerebrales, en las que hay sobreproducción de NO, éste resulta neurotóxico. Asimismo parece también involucrado en la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis múltiple y en el Parkinson.
