OXIDO NITRICO

El NO se produce mediante la acción de la enzima llamada óxido nítrico sintasa (NOS, siglas que provienen del inglés nitric oxide synthase), que cual contiene diferentes moléculas accesorias que trabajan en conjunto para formar el NO a partir del aminoácido arginina y oxígeno. Durante esta reacción la arginina se convierte en una molécula de citrulina al liberar NO y consumir oxígeno (el cual dará lugar a una molécula de agua).

En los mamíferos, como el hombre y el ratón, existen diferentes tipos de NOS que se activan en tejidos particulares y que se regulan por señales específicas, tales como los niveles de calcio intracelulares. La regulación de la actividad de la NOS es de suma importancia, debido a que el exceso en la producción, o la disminución en la síntesis de NO puede conducir al mal funcionamiento, e incluso a la muerte del organismo.

Las primeras investigaciones sobre el NO en la fisiología humana se iniciaron con el estudio del papel que juega en la regulación de la presión sanguínea. Cuando la presión sanguínea es alta, se genera una señal en las neuronas que tiene como blanco a las células endoteliales de los vasos sanguíneos. Esta señal induce la síntesis del NO por las NOS del tejido endotelial, el NO que se produce difunde hacia la capa de músculo liso que rodea al vaso sanguíneo (recordar las propiedades químicas mencionadas anteriormente que facilitan esta función); una vez dentro de las células musculares, o miocitos, el NO activa a la enzima guanilato ciclasa (que contiene hierro), la cual inicia una serie de reacciones que conducen a la relajación del músculo liso y, por consiguiente, a la disminución de la presión sanguínea. La identificación del NO como la molécula mensajera que controla a la presión sanguínea constituye un hito en la comprensión del modo de acción del NO en diversos escenarios fisiológicos. Por la misma época en que se realizaban estos descubrimientos, a mediados de la década de 1980, otro grupo de investigadores que estudiaban a los macrófagos, que son células del sistema inmune, encontraron que estas células también producen NO cuando se estimulan por señales que provienen del propio sistema inmune después de detectar a un agente patógeno.

El NO que producen los macrófagos resulta tóxico para las células infectadas y los agentes patógenos, debido a que ingresa en las células e inactiva a las proteínas que son importantes para la producción de energía, la transducción de señales y la síntesis de los ácidos nucleicos, lo cual provoca la muerte celular.

Las investigaciones sobre la función del NO en el sistema cardiovascular y en la respuesta inmune se desarrollaron casi simultáneamente, y poco tiempo después se inició el estudio de la fisiología del NO en diversos sistemas biológicos.

Por ejemplo, en el sistema nervioso central se encontraron neuronas que son capaces de producir NO en el hipocampo, que es una región relacionada con el aprendizaje y la memoria. Posteriormente, se detectó la producción de NO en otras regiones del cerebro, por ejemplo, en las áreas visual y olfativa, de modo que, al parecer, el NO también es importante en la percepción sensorial. En la década de 1990 se encontró que las células del sistema nervioso periférico también producen NO. Por ejemplo, el NO se produce en las neuronas que inervan el músculo liso del sistema vascular, el tejido endotelial del estómago y los pulmones. La participación del NO en distintos procesos que se llevan a cabo simultáneamente mostró que esta molécula regula redes fisiológicas que son importantes para el buen funcionamiento de diversos tejidos. En este contexto, es evidente que el control de la producción de NO es una cuestión vital para la célula; por ejemplo, la producción descontrolada de NO se ha asociado con la muerte neuronal en algunas zonas del cerebro, lo cual ocurre en procesos neurodegenerativos, como la enfermedad de Alzheimer. Además, el daño neuronal que causa la isquemia, o falta de flujo de oxígeno al cerebro, se debe en parte a la formación del peroxinitrito (OONO–), que es una forma muy tóxica del NO, que se produce cuando se restablece el flujo de oxígeno al cerebro. Durante el recorrido por los escenarios en los que el NO actúa se ha comprobado que, pese a su simplicidad química, es una molécula con una gran versatilidad, lo que le permite regular de un modo fino y complejo una gran variedad de funciones que son de importancia para la vida de los organismos.

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