¿Qué es el óxido nítrico sintasa?

El ácido nítrico (NO) es una molécula pequeña con un doble enlace covalente entre los átomos de nitrógeno y oxígeno. Se produce en el cuerpo humano mediante una síntesis de dos pasos a partir del aminoácido arginina, catalizada por la enzima óxido nítrico sintasa (NOS). NOS está presente en tres formas en diferentes tejidos. El NO altamente reactivo se produce como respuesta al estrés y es tanto una citotoxina como un agente citoprotector.

Un radical libre, el óxido nítrico tiene efectos tóxicos en el huésped y las células bacterianas. Su producción en células epiteliales está controlada por la óxido nítrico sintetasa epitelial (eNOS). El óxido nítrico sintasa se une a la membrana celular en el lado del citoplasma o en las membranas de varios orgánulos. El NO en las células epiteliales es fundamental para controlar la contracción y dilatación vascular. Anclar eNOS en la membrana celular ayuda a la célula a restringir la actividad del NO a sitios pequeños.

El cuerpo emplea el óxido nítrico sintasa inducible (iNOS) para detener el crecimiento de las células en los tumores epiteliales gástricos, de mama y cerebrales. El NO producido por la acción de iNOS desactiva el metabolismo energético al reaccionar con el ácido desoxirribonucleico (ADN) de la célula y finalmente mata a la célula. Un buen tejido puede lesionarse en la lucha para matar las células tumorales. Del mismo modo, el NO sintetizado con eNOS combate la invasión de células bacterianas mientras mata indiscriminadamente las células somáticas circundantes. Cualquier tipo de muerte de la célula huésped puede conducir a un shock tóxico, una complicación grave para los pacientes con sistemas inmunes comprometidos.

Dentro y alrededor de las células nerviosas, el NO actúa como un transmisor de señal a corto plazo, difundiéndose fácilmente a través de las membranas. El óxido nítrico sintasa neuronal (nNOS) se recicla continuamente para producir NO, ya que el NO es estable durante unos segundos antes de ser neutralizado por las moléculas de agua. La expresión de la enzima está regulada por la concentración de iones de calcio. Se cree que el NO está involucrado en la conversión de la memoria a corto y largo plazo a través de un proceso llamado potenciación a largo plazo (LTP).

Los inhibidores de la óxido nítrico sintasa son neuroprotectores, ya que reducen la disponibilidad del radical libre NO. Los compuestos de esta clase incluyen la vitamina C hidrofílica y la vitamina E hidrofóbica. Estas y otras moléculas han sido investigadas con la esperanza de reducir las condiciones neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson. A partir de 2010, los enlaces directos no se han demostrado. Un temor es que al disminuir la actividad de la óxido nítrico sintasa, las neuronas pueden protegerse pero los recuerdos pueden perderse.