Introducción al óxido nítrico

¿Quién es el óxido nítrico?

El óxido nítrico (NO) es un gas diatómico hidrofóbico que es sintetizado en distintas células del organismo y que tiene un papel crucial como molécula de señalización celular. Los sistemas de transducción de señales en los que interviene el óxido nítrico son especialmente relevantes en el cerebro y en el sistema cardiovascular.

El descubrimiento del óxido nítrico

La convergencia de dos líneas de investigación muy diferentes permitió averiguar como se modula la síntesis de GMP cíclico (cGMP) por un enzima específico (el isoenzima citosólico de la guanilil ciclasa o guanilil ciclasa soluble, sGC).

Por un lado, el grupo de Murad demostró en 1978 que los efectos vasodilatadores de la nitroglicerina y de otros nitratos (compuestos que se habían estado utilizando durante décadas sin conocer su mecanismo de acción) estaban mediados por un producto común de su degradación muy inestable, el óxido nítrico o NO. Este compuesto era capaz de inducir la activación de la guanilil ciclasa soluble en las células musculares lisas de los vasos sanguíneos.

Por otro lado, Furchgott y Zawadzki Zawadzki observaron en 1980 que la relajación de los vasos sanguíneos por acetilcolina requería que la capa endotelial se mantuviera intacta. Basándose en estos resultados hipotetizaron que debía existir una sustancia que era liberada por las células endoteliales y que actuaba sobre las células musculares lisas. A esta sustancia hipotética la denominaron factor de relajación derivado de endotelio (EDRF, de las siglas en inglés).

A lo largo de los siguientes años se fueron encontrando similitudes químicas entre el óxido nítrico y el EDRF. Se sabía también que la vasodilatación producida por ambos compuestos era mediada por la síntesis del GMP cíclico. Conjugando toda esta información los grupos de Furchgott y de Ignarro propusieron de manera independiente en 1986 que el EDRF era realmente óxido nítrico. Poco después, el grupo de Moncada (1987) obtuvo las primeras evidencias que apoyaban esta hipótesis. Además, demostraron que las células endoteliales producían óxido nítrico en cantidad suficiente para explicar la relajación observada. De esta forma, se confirmaba la hipótesis previa y como corolario se descubría una de las vías de síntesis del GMP cíclico.

La reacción de síntesis

El óxido nítrico es sintetizado por las óxido nítrico sintasas (NOSs). Se pueden diferenciar tres isoformas de este enzima: la NOS1 (también llamada NOS neuronal, nNOS ó NOS I), la NOS2 (NOS inducible, iNOS ó NOS II) y finalmente la NOS3 (NOS endotelial, eNOS ó NOS III). Todos estos subtipos utilizan L-arginina, oxígeno y NADPH como sustratos y producen óxido nítrico, L-citrulina y NADP⁺. Se necesitan, además, FMN, FAD, tetrahidrobiopterina, el grupo hemo y Ca²⁺/calmodulina como cofactores. Aunque la NOS1 se encontró inicialmente en el cerebro, la NOS2 en macrófagos y la NOS3 en endotelio, estos enzimas se han encontrado después en muchas otras células diferentes del organismo.