Oxido Nitrico

Premio Nobel de fisiología
y medicina 1998
“por el descubrimiento del papel del óxido nítrico
como molécula señal en el sistema cardiovascular”
Robert F. Furchgott
USA
SUNY Health Science Center
Brooklyn, NY, USA
Louis J. Ignarro
USA
UCLA School of Medicine
Los Angeles, CA, USA
Ferid Murad
USA
University of Texas
Medical School at Houston,
Houston, TX, US
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Nota de Prensa:
PREMIO NOBEL DE FISIOLOGIA
Y MEDICINA 1998
NOBELFÖRSAMLINGEN KAROLINSKA INSTITUTET
THE NOBEL ASSEMBLY AT THE KAROLINSKA INSTITUTE
12 DE OCTUBRE, 1998
La Nobel Assembly del Karolinska Institute ha acordado hoy conceder
el Premio Nobel de fisiología y medicina 1998 a los siguientes doctores
ROBERT F. FURCHGOTT, LOUIS J. IGNARRO Y FERID MURAD
por su descubrimiento relativo al
Oxido nítrico (NO) como molécula
señal en el sistema cardiovascular
Resumen
El óxido nítrico (NO) es un gas que transmite
señales en el organismo. La transmisión de
una señal por medio de un gas, producido por
una célula y que atraviesa la membrana y modula la función de otra célula, constituye un
aporte completamente nuevo en lo que respecta a la transmisión de señales en sistemas
biológicos. Los descubridores del NO como
molécula señal han sido galardonados con el
Premio Nobel de este año.
Robert F. Furchgott, farmacólogo de Nueva York, ha estudiado el efecto de
los fármacos sobre los vasos sanguíneos obteniendo, a menudo, resultados
contradictorios. Un mismo fármaco provoca vasoconstricción a veces y en
otras ocasiones vasodilatación. Furchgott se preguntaba si la variación de la
respuesta vascular podía depender o no de la integridad de las células superficiales (endotelio) de los vasos sanguíneos. En 1980 demostró con un
ingenioso experimento que la acetilcolina dilata los vasos sólo si el endotelio está intacto. El investigador concluye que los vasos se dilataban cuando
las células endoteliales producían una señal molecular, aún desconocida,
que relajaba las células de la musculatura lisa de los vasos. Denominó a
esta señal EDRF, factor relajante derivado del endotelio, y su descubrimiento
ha estimulado la investigación hacia la identificación de estos factores.
Louis J. Ignarro, farmacólogo de Los Angeles, participó en una investigación cuyo objetivo era establecer la naturaleza química del EDRF. Ha
realizado una serie de brillantes análisis para llegar a la conclusión, en
1986, igual e independientemente de la de Robert Furchgott, de que el
EDRF era idéntico al NO. El problema se ha resuelto con la identificación del factor endotelial de Furchgott.
Ferid Murad, doctor en medicina y farmacólogo en Houston, analizó el
mecanismo de acción de la nitroglicerina y de compuestos vasodilatadores relacionados con ella, descubriendo, en 1977, que es la liberación
de óxido nítrico lo que a su vez determina la relajación de las células de
la musculatura lisa. El investigador, fascinado por el hecho de que un
gas pudiera regular funciones celulares importantes, estableció la hipótesis de que también otros factores endógenos, como las hormonas,
podrían también actuar mediante el NO. Sin embargo, en aquellos años
no existían pruebas experimentales que confirmaran esta hipótesis.
Cuando Furchgott e Ignarro presentaron sus conclusiones en una conferencia celebrada en julio de 1986, la actividad investigadora se había difundido
en muchos laboratorios de todo el mundo. Se trata de la primera demostración de que un gas puede actuar como molécula señal en el organismo.
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Antecedentes
El óxido nítrico tiene actividad
cardioprotectora, psicoestimulante,
bactericida, etc.
Resulta sorprendente descubrir que este sencillo y común agente contaminante del aire, que
se forma al arder el nitrógeno, por ejemplo en
los gases de escape de los coches, pueda desempeñar importantes funciones en el organismo. Es realmente sorprendente, ya que el NO
es totalmente diferente a todas las demás moléculas transmisoras de señales y es tan inestable
que se transforma en nitrato y/o nitrito en 10 segundos. Se sabía que el NO era producido por
bacterias, pero no se esperaba que esta sencilla
molécula fuera tan importante en animales superiores, como, por ejemplo, los mamíferos.
Investigaciones sucesivas han confirmado que
el NO es una molécula señal de importancia
clave en el sistema cardiovascular; además se
le han descubierto muchas otras funciones.
Sabemos hoy día que el NO actúa como transmisor de señales en el sistema nervioso, como
regulador de la presión arterial y como modulador de la irrigación de varios órganos. El
NO está presente en la mayor parte de los seres vivos y es sintetizado por muchos tipos de
células:
– cuando el NO se produce en la capa más interna de las arterias, el endotelio, se difunde rápidamente a través de las membranas
celulares para alcanzar las células musculares subyacentes. El NO inhibe la contracción, con la consiguiente vasodilatación de
la arteria. De este modo, el NO controla la
presión arterial y la distribución del flujo.
El NO previene, además, la formación de
trombos;
– cuando el NO se forma en las células nerviosas, se difunde rápidamente en todas direcciones, activando todas las células próximas. De esta forma puede modular muchas funciones, desde el comportamiento
hasta la motilidad gastrointestinal;
– cuando el NO se produce en gran cantidad
en los glóbulos blancos (por ejemplo, los
macrófagos) resulta tóxico para las bacterias y parásitos que invaden el organismo.
Importancia en la medicina actual
y perspectivas futuras
Corazón: en varias patologías cardiovasculares
se ha puesto de manifiesto una reducida capacidad del endotelio para la producción de NO. En
la actualidad se están realizando grandes esfuerzos en el campo farmacológico para sintetizar
fármacos cardioactivos más potentes y selectivos, teniendo en cuenta los nuevos conocimientos sobre el NO como molécula transmisora de
señales.
Shock: las infecciones bacterianas pueden producir sepsis y shock. En esta situación, el NO
desempeña un papel nocivo. Los leucocitos reaccionan frente a los productos bacterianos liberando una gran cantidad de NO que produce
vasodilatación. La presión arterial disminuye y
el paciente puede quedar inconsciente. En este
caso, los inhibidores de la síntesis de NO podrían ser útiles en el tratamiento intensivo.
Pulmones: los pacientes en tratamiento intensivo pueden recibir NO por vía inhalatoria.
Este método ha proporcionado buenos resultados e incluso ha salvado a algunos pacientes. Por ejemplo, el NO se ha utilizado para
reducir la presión pulmonar elevada en neonatos. Sin embargo, el punto crítico sigue
siendo la dosificación, ya que el gas puede ser
tóxico a concentraciones elevadas.
Cáncer: los leucocitos utilizan el NO no sólo
para matar agentes infecciosos, como bacterias,
hongos y parásitos, sino también para defender
al huésped contra los tumores. Los científicos
están actualmente estudiando si el NO podría
ser empleado para detener el crecimiento tumoral, teniendo en cuenta que este gas puede inducir la muerte celular programada o apoptosis.
Impotencia: el NO puede provocar la erección
del pene dilatando los vasos sanguíneos del
tejido eréctil. Este hecho ha sido ya tenido en
cuenta para sintetizar nuevos fármacos para el
tratamiento de la impotencia.
Análisis diagnóstico: las enfermedades inflamatorias pueden ser diagnosticadas valorando
la producción de NO, por ejemplo a nivel pul-
monar e intestinal. Esta propiedad puede
aprovecharse para diagnosticar el asma, la colitis y otras enfermedades. El NO es importante para el olfato y para nuestra capacidad
de reconocer distintos olores; además puede
ser también importante para la memoria.
Nitroglicerina
Alfred Nobel inventó la dinamita, en la que la nitroglicerina, susceptible de explotar, se estabiliza
por absorción en sílica gel, material poroso enriquecido con tierra de diatomeas. Cuando Nobel
enfermó del corazón, su médico le prescribió nitroglicerina. Nobel se negó a tomarla sabiendo
que producía cefalea y considerando imposible
que pudiera hacer desaparecer el dolor torácico.
Nobel escribe en una carta: "es una ironía que
precisamente a mí me haya recetado nitroglicerina mi médico"
A finales del siglo pasado se sabía que la nitroglicerina, sustancia explosiva, ejercía efectos beneficiosos contra el dolor torácico. Han
sido necesarios otros 100 años para demostrar
que la nitroglicerina actúa liberando NO.
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