Oxidul nitric (NO)

Oxidul nitric (NO) este o moleculă gazoasă prezentă în organismul uman și în numeroase alte forme de viață, care poate să difuzeze cu ușurință prin membranele celulare. Esențial pentru funcționarea în parametrii optimi a organismului, oxidul nitric joacă un rol crucial în diverse procese fiziologice, de la reglarea tonusului vascular și facilitarea fluxului sanguin, până la modularea răspunsului imunitar și transmiterea semnalelor neuronale. Abilitatea sa de a acționa ca un mesager celular în diferite sisteme ale organismului îl face un component esențial în menținerea homeostaziei și adaptării la schimbările de mediu. (1, 2, 3, 10)

Producția naturală a NO și reglarea nivelului său

Oxidul nitric este produs în organism din aminoacidul L-arginină prin intermediul unui grup de enzime cunoscute sub numele de oxid nitric sintaze (NOS). Există trei izoforme diferite de NOS: neuronală (nNOS), inductibilă (iNOS) și endotelială (eNOS). Localizate în diferite țesuturi, enzimele NOS au roluri specifice în funcție de localizarea lor. Reglarea nivelului de NO în organism este esențială pentru menținerea sănătății. Un exces sau o deficiență de NO poate duce la diverse afecțiuni. Oxidul nitric este degradat rapid în organism, transformându-se în nitrat și nitrit prin reacție cu oxigenul din sânge. (1, 3, 11)

Funcțiile oxidului nitric în organism

Oxidul nitric (NO) este mai mult decât o simplă moleculă gazoasă. În organismul uman, oxidul nitric joacă roluri fundamentale în multiple procese fiziologice, impactul său asupra sănătății și funcționării optime a sistemelor fiind unul semnificativ.

Vasodilatație

Oxidul nitric este cunoscut pentru capacitatea sa de a relaxa mușchii netezi din pereții vaselor de sânge, proces cunoscut sub numele de vasodilatație. Esențial pentru alimentarea corespunzătoare a țesuturilor cu oxigen și nutrienți, procesul de vasodilatație ajută la reglarea tensiunii arteriale și menține integritatea sistemului cardiovascular în funcție de nevoile metabolice ale diferitelor țesuturi și organe.

De exemplu, în situații de efort fizic intens, vasodilatația indusă de NO asigură că mușchii activi primesc aportul crescut de sânge de care au nevoie. În plus, reglarea adecvată a vasodilatației are implicații semnificative în prevenirea unor afecțiuni, cum ar fi hipertensiunea și ateroscleroza, ceea ce subliniază importanța NO în menținerea unei bune sănătăți cardiovasculare. (1, 3, 4, 6)

Modularea și reglarea răspunsurilor imunitare

Oxidul nitric este un instrument important al sistemului imunitar în lupta împotriva infecțiilor. Celulele imune, precum macrofagele, produc NO în cantități mari atunci când detectează prezența agenților patogeni. NO produs are proprietăți antimicrobiene și poate distruge direct bacteriile, virușii și alte microorganisme. De asemenea, NO participă la reglarea răspunsului imun, asigurându-se că acesta este proporțional cu amenințarea. (4, 8)

Transmiterea semnalelor neuronale

Spre deosebire de alți neurotransmițători, care sunt stocați în vezicule și eliberați în sinapse, NO este produs la cerere și acționează ca un mesager, ceea ce înseamnă că poate difuza rapid și influența activitatea neuronală în diverse moduri. Se crede că NO este implicat în procese precum reglarea durerii, formarea memoriei și modificarea comportamentului. (1, 10)

Aplicațiile oxidului nitric în medicină

Oxidul nitric (NO) s-a dovedit a fi de o importanță crucială în domeniul medical, rolul său în fiziologia și patologia umană fiind unul complex. De la reglarea funcției vasculare și modularea răspunsurilor imune până la influențarea comunicării neuronale, aplicabilitatea NO în medicină a generat cercetări extinse și inovații terapeutice.

Tratamentul afecțiunilor pulmonare

Oxidul nitric funcționează ca un vasodilatator selectiv la nivelul plămânilor, ceea ce înseamnă că lărgește vasele de sânge din plămâni, îmbunătățind astfel fluxul sanguin fără a afecta semnificativ presiunea arterială sistemică (presiunea arterială din restul corpului). Utilizarea NO ca terapie prin inhalare a arătat rezultate promițătoare în ameliorarea simptomelor și îmbunătățirea funcției pulmonare în diverse boli pulmonare. Până în anul 2018, se estimează că jumătate de milion de americani cu diverse cauze de hipertensiune pulmonară au beneficiat de terapia cu NO inhalat. (1, 4, 5,

Un studiu publicat în British Journal of Pharmacology a evidențiat potențialul unui generator electric de NO care produce NO din aer prin descărcare electrică pulsată, de a facilita accesul la terapia cu NO inhalat pentru pacienți din întreaga lume. (5)

Tratamentul bolilor cardiovasculare

Medicamentele care eliberează NO sau care amplifică semnalizarea sa pot fi utilizate în tratamentul unor afecțiuni cum ar fi angina pectorală, hipertensiunea arterială și insuficiența cardiacă. Medicamentele ajută la relaxarea vaselor de sânge și la îmbunătățirea fluxului sanguin către inimă și alte țesuturi.

Cu toate acestea, cercetările actuale care se concentrează pe dezvoltarea de strategii de administrare a NO sugerează faptul că dozajul, momentul și mecanismul de eliberare sunt esențiale pentru maximizarea eficacității tratamentului și minimizarea efectelor secundare potențiale. Există o preocupare în creștere privind găsirea unui echilibru optim între beneficiile terapeutice ale NO și posibilele riscuri asociate cu concentrații nepotrivite.

În plus, abordări inovatoare, cum ar fi utilizarea biomaterialelor reactive la schimbările din mediul înconjurător, sunt în curs de explorare pentru a permite o eliberare mai controlată și țintită a NO, adaptată nevoilor specifice ale pacientului și stadiului bolii. (4, 6, 8)

Terapii pentru disfuncții erectile

În timpul unui răspuns sexual normal, stimulii nervoși duc la eliberarea de oxid nitric (NO) din terminațiile nervoase și celulele endoteliale ale penisului. NO este un mediator cheie care activează enzima guanilat-ciclază, crescând astfel nivelul de guanozin monofosfat ciclic (cGMP). cGMP relaxează mușchii netezi ai arterelor peniene, favorizând umplerea cu sânge a corpilor cavernosi și inducând astfel erecția. Din acest motiv, scăderea bioactivității NO este asociată cu disfuncția erectilă (DE). (4, 7)

Un studiu publicat în jurnalul Urology, care a inclus 24 de pacienți cu disfuncție erectilă ușoară, arată că administrarea de suplimente cu L-citrullină poate duce la îmbunătățirea funcției erectile, fără a exista vreun risc pentru participanți. L-citrulina este un aminoacid neesențial care, după ingestie, este convertit într-un alt aminoacid, L-arginină, în rinichi. L-arginina este apoi convertită în oxid nitric (NO) în organism. Studiul menționat arată, de asemenea, faptul că suplimentele cu L-citrulină sunt mult mai bine acceptate psihologic de către pacienți, comparativ cu tratamentele cu inhibitori ai enzimei de tip fosfodiesterază-5, precum Sildenafil (Viagra și Revatio) sau Vardenafil (Levitra și Staxyn). (7)

Aplicații în neurologie și psihologie

Oxidul nitric (NO) este implicat în reglarea a două aspecte esențiale ale aprovizionării și consumului de O2: controlează tonusul vascular și fluxul sanguin prin activarea ciclazei guanilat solubile (sGC) în mușchiul neted vascular și, în același timp, reglează consumul mitocondrial de O2 prin inhibarea citocromului c oxidază (enzimă responsabilă pentru ultimul pas din transportul de electroni în fosforilarea oxidativă, procesul prin care celulele produc adenosin trifosfat pentru energie).

Se sugerează că NO are un rol protector asupra neuronilor, contribuind la protejarea acestora împotriva leziunilor. Studiile actuale investighează potențialul său terapeutic în afecțiuni neurodegenerative, precum Alzheimer sau Parkinson. În plus, datorită capacitații de a regla transmiterea semnalelor neuronale, NO ar putea fi folosit în abordarea unor tulburări psihiatrice și în influențarea comportamentului. (8, 9)