Óxido nítrico

Qué es el óxido nítrico

Químicamente, el óxido nítrico es un radical libre: una molécula con un electrón desapareado, lo que lo hace extremadamente reactivo y de vida media muy corta, apenas unos segundos en los tejidos. Esa inestabilidad, que en otros contextos sería un inconveniente, resulta clave para su función biológica, porque le permite difundir con rapidez a través de las membranas celulares vecinas y desaparecer casi de inmediato después de transmitir su señal.

No debe confundirse con el óxido nitroso (N2O), un compuesto distinto pese al parecido del nombre. El óxido nítrico es un radical con un solo átomo de oxígeno y funciones fisiológicas propias; el óxido nitroso es una molécula estable de dos átomos de nitrógeno y uno de oxígeno, sin ese papel regulador natural, que se emplea en medicina como gas anestésico y analgésico.

De factor relajante del endotelio a molécula del año

En 1980, el farmacólogo Robert Furchgott observó que la acetilcolina solo relajaba las arterias cuando el endotelio vascular permanecía intacto, y atribuyó el efecto a una sustancia todavía sin identificar, a la que llamó factor relajante derivado del endotelio. Durante los años siguientes, varios grupos de investigación, entre ellos el de Louis Ignarro, demostraron que ese factor era en realidad óxido nítrico. La revista Science lo declaró molécula del año en 1992, y en 1998 Furchgott, Ignarro y Ferid Murad compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus descubrimientos sobre el óxido nítrico como molécula señalizadora del sistema cardiovascular.

Síntesis y mecanismo de acción

La óxido nítrico sintetasa transforma el aminoácido L-arginina en L-citrulina y libera óxido nítrico en ese proceso. Una vez formado, el NO difunde hasta las células musculares lisas vecinas, donde activa una enzima llamada guanilato ciclasa soluble. Esta, a su vez, eleva los niveles de un segundo mensajero, el GMP cíclico, que relaja la musculatura del vaso y produce vasodilatación. Es la misma vía que aprovechan fármacos como la nitroglicerina, aunque por un mecanismo de liberación distinto al fisiológico.

Funciones fisiológicas

Además de regular el tono vascular, el óxido nítrico interviene en la transmisión de señales entre neuronas del sistema nervioso central y periférico, donde actúa como neurotransmisor atípico al no almacenarse en vesículas sinápticas. En el sistema inmunitario, los macrófagos producen óxido nítrico en concentraciones mucho más altas que las células endoteliales, con una función citotóxica frente a microorganismos y células tumorales. También limita la agregación plaquetaria y modera la proliferación del músculo liso vascular, dos mecanismos que contribuyen a mantener la pared arterial en buen estado.

La disponibilidad de óxido nítrico endotelial disminuye con la edad y en presencia de factores de riesgo cardiovascular. Cuando las lipoproteínas LDL se oxidan en la pared arterial, interfieren además con esta vía, lo que agrava la disfunción endotelial típica de la aterosclerosis.

Esa vasodilatación mediada por el GMP cíclico no se limita a las arterias del resto del organismo. En los cuerpos cavernosos del pene, esa misma vía relaja el músculo liso y permite la entrada de sangre necesaria para la erección, razón por la que los fármacos empleados en la disfunción eréctil actúan prolongando la acción de este segundo mensajero en lugar de sustituir al óxido nítrico.

Aplicación clínica

El óxido nítrico inhalado se emplea en unidades de cuidados neonatales para tratar la hipertensión pulmonar persistente del recién nacido, un cuadro en el que los vasos pulmonares no se relajan con normalidad tras el nacimiento. Su acción, en ese contexto, se limita a la circulación pulmonar porque se inactiva con rapidez al entrar en contacto con la hemoglobina de la sangre.

Preguntas frecuentes

¿Qué significan las siglas NO en este contexto?

Corresponden a la fórmula química del óxido nítrico, un átomo de nitrógeno unido a uno de oxígeno. No debe confundirse con la abreviatura de óxido nitroso, que en la bibliografía anglosajona se escribe N2O.

¿Por qué se dice que fue la molécula del año en 1992?

Porque la revista Science le otorgó ese reconocimiento tras confirmarse su papel como mensajero biológico, un hallazgo que abrió un campo de investigación completamente nuevo sobre la comunicación entre células mediante gases.

¿Todos los NOS producen la misma cantidad de óxido nítrico?

No. Las isoformas constitutivas del endotelio y las neuronas generan cantidades pequeñas y muy reguladas, del orden de nanomoles, mientras que la isoforma inducible de los macrófagos produce concentraciones muy superiores durante la respuesta inmune. Esta diferencia se explica en la entrada dedicada a la óxido nítrico sintetasa.

¿El óxido nítrico y el óxido nitroso tienen algo en común además del nombre?

Comparten los mismos dos elementos, nitrógeno y oxígeno, pero en proporciones y estructuras distintas, y sus funciones no se solapan en ningún punto relevante. Uno lo fabrica el propio cuerpo; el otro se administra desde fuera.

Referencias

1. The Nobel Prize. Nitric oxide as a signaling molecule in the cardiovascular system (Nobel de Fisiología o Medicina 1998).
2. British Journal of Pharmacology (Wiley, NCBI/NIH). Nitric oxide is not just blowing in the wind.
3. Revista Colombiana de Anestesiología (Elsevier). Óxido nítrico: implicaciones fisiopatológicas.
4. National Center for Biotechnology Information (NCBI/NIH). Neuronal nitric oxide synthase in vascular physiology and diseases.