Ossido Nitrico (NO)

L’ossido nitrico (monossido di azoto, NO) è stato il primo gas dimostrato funzionare da messaggero biologico (seguito poi dalla scoperta del CO). Fino alla sua identificazione era conosciuto solo in chiave tossicologica: non si pensava che l’organismo potesse produrlo come molecola di segnalazione.

Scoperta

Descritto biologicamente per la prima volta nel 1979. In un esperimento semplice si prese un vaso arterioso e se ne rimosse l’endotelio: il vaso tendeva progressivamente a contrarsi di più. Il farmacologo Salvador Moncada capì che dall’endotelio derivava una sostanza responsabile del rilasciamento della muscolatura liscia vasale, che chiamò endothelium-derived relaxing factor (EDRF). Ci vollero quasi 20 anni per identificare l’EDRF proprio nell’NO.

Struttura e proprietà chimiche

È un radicale libero costituito da un atomo di azoto e uno di ossigeno. È liposolubile, quindi diffonde molto facilmente attraverso le membrane cellulari, ma è anche una molecola instabile e molto reattiva: tende a reagire (formando ad es. NO₂ o nitrosilando/legando altre molecole), perciò “non circola molto” nell’organismo. Da qui un’emivita breve e un’azione particolarmente rapida.

Sintesi

Deriva dall’attività enzimatica della Ossido Nitrico Sintasi (NOS), che usa come substrato l’amminoacido arginina, trasformandola in citrullina + NO. La citrullina ha poi un proprio pathway di recupero.

In natura esistono anche enzimi come l’argininasi che metabolizzano l’arginina per altri scopi: in alcuni contesti si può quindi avere competizione tra questi sistemi e la NOS per il substrato arginina.

Effetti

È un gas che diffonde da entrambi i versanti del vaso (verso il lume e verso il tessuto sub-endoteliale) e in circolo. È contemporaneamente:

• il più potente antiaggregante piastrinico (effetto sul versante luminale) — è il fondo endogeno su cui si innestano gli antiaggreganti;
• il più potente vasodilatatore (effetto sul versante basolaterale, sulla muscolatura liscia sottostante — vedi Via NO-cGMP e Rilasciamento della Muscolatura Liscia).

L’NO come bersaglio farmacologico

Una molecola così potente ma così instabile non si può somministrare come tale: la farmacologia la aggredisce in tre modi diversi, che vale la pena tenere distinti.

• Fornirne uno esogeno. I nitro-vasodilatatori — la nitroglicerina sublinguale, l’isosorbide mononitrato — sono profarmaci donatori di NO: rilasciano il gas direttamente nella cellula muscolare liscia, sostituendo l’endotelio quando questo non basta più. Servono perché l’NO come tale ha emivita di secondi.
• Farlo durare di più. Gli inibitori delle fosfodiesterasi, come il sildenafil, non producono NO: proteggono il cGMP che l’NO ha già generato. Da qui la conseguenza clinica: senza NO endogeno il sildenafil non funziona, e insieme a un nitrato funziona troppo.
• Misurarlo come biomarcatore. L’NO esalato stima l’infiammazione delle vie aeree (vedi Ossido Nitrico nell’Immunità Innata) — qui l’NO non è bersaglio ma spia.

C’è poi una via indiretta, che passa dall’enzima invece che dal gas: gli ACE-inibitori, facendo accumulare bradichinina, aumentano la produzione endoteliale di NO (vedi Ossido Nitrico Sintasi (NOS)).

🔗 Collegamenti

• Ossido Nitrico Sintasi (NOS) — ⬆️ enzima che lo produce
• Via NO-cGMP e Rilasciamento della Muscolatura Liscia — ⬇️ meccanismo del suo effetto vasodilatatore
• Fibre NANC — 🔗 fibre nervose che lo usano come trasmettitore
• Long-Term Potentiation (NO retrogrado) — 🔗 ruolo come messaggero retrogrado nel SNC
• Ossido Nitrico nell’Immunità Innata — 🔗 ruolo citotossico
• Effetti del SNA sui Vasi — ⬇️ è il vasodilatatore di base dei vasi