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Oxido nítrico: ¿otra forma de comunicación neuronal?

1993; Ramon de la Fuente National Institute of Psychiatry; Volume: 16; Issue: 3 Linguagem: Espanhol

0185-3325

Esther Talavera-Cuevas, Alejandro Reyes-Lezama,

Neuroscience of respiration and sleep

El oxido nitrico (ON), es un gas altamente reactivo, producido por los motores de combustion interna que contribuye a la formacion del esmog y de la lluvia acida, ademas de participar en la destruccion de la capa de ozono. Hace algunos anos se encontro como una de las moleculas constituyentes de las bacterias, pero hasta finales de la decada pasada se demuestra que las celulas de los mamiferos pueden sintetizar ON. Los trabajos realizados en las diferentes areas de la investigacion, han demostrado que el ON es una molecula mensajera que interviene en la regulacion del tono vascular, asi como en la respuesta inmune, ya que al ser producido por los macrofagos, regula sus acciones bactericidas y de destruccion de las celulas tumorales. En los ultimos dos anos se ha sugerido que el sistema nervioso tiene funciones muy parecidas a las de un neurotransmisor. El descubrimiento del ON como mensajero quimico se debe primordialmente a trabajos relacionados con la investigacion de los mecanismos que regulan el tono vascular en el organismo. Hasta antes de los 80 se pensaba que la relajacion producida por las sustancias vasodilatadoras (como la acetilcolina, etc.) se debia a que estas actuaban directamente sobre el musculo liso de los vasos sanguineos. Sin embargo, este concepto cambio cuando se demostro que la capa de celulas endoteliales que cubren al vaso en su cara interna, son necesarias para obtener la respuesta de relajacion inducida por los vasodilatadores. Esto llevo a postular, que en el endotelio, existe una sustancia que se libera, y por difusion llega hasta la capa muscular de los vasos sanguineos produciendo la relajacion, por lo que se le dio el nombre de Factor Relajante del Endotelio (FRDE). Las investigaciones posteriores estuvieron dedicadas al aislamiento e identificacion quimica de esta sustancia. Finalmente se concluyo que dicho factor y el oxido nitrico, son una misma sustancia ya que presentan las mismas caracteristicas: producen vasodilatacion, estimulan la sintesis de Monofosfato de Guanosina Ciclico (GMPc), su accion es inhibida por hemoglobina u otras proteinas con grupos hemo (Fe++), asi como tiempos de accion corta, entre 4 y 6 segundos. Ademas no existe diferencia en cuanto a su actividad biologica, estabilidad y susceptibilidad a inhibidores o potenciadores del efecto relajante. Este hallazgo fue inicio de una serie de investigaciones realizadas por varios grupos, enfocadas al estudio de la ruta biosintetica del oxido nitrico en los diferente sistemas: vascular, inmune y nervioso. En el sistema nervioso se ha encontrado que el ON se sintetiza en grupos neuronales que presentan receptores glutamatergicos para N-Metil-D-Aspartato (NMDA). Se sabe que al estimular este receptor se incrementa la concentracion de Ca++ intracelular. Este incremento en el Ca++, favorece la formacion del complejo Ca++/Calmodulina, que es un activador de la enzima oxido nitrico sintetasa (ONS). El resultado de este proceso es la produccion de ON y citrulina a partir del aminoacido L-arginina. El oxido nitrico producido en el citoplasma de la celula postsinaptica, se difunde a traves de la membrana en direccion retrogada hacia la neurona presinaptica, es por esto que se le ha denominado el mensajero retrogrado. Una vez que se ha difundido en el citoplasma de la celula presinaptica; se une al grupo hemo de la guanilato ciclasa (CG) y activa la sintesis de GMPc produciendo un incremento en la concentracion de este nucleotido. Por estudios inmunohistoquimicos, se han identificado en el cerebro de la rata los nucleos celulares en donde se sintetiza el ON. Este analisis se ha realizado mediante la deteccion de la ONS con anticuerpos especificos obtenidos contra esta enzima. Los sitios en donde se encuentra la ONS son: bulbos olfatorios, cerebelo, nucleos amigdalinos, hipocampo, hipotalamo, estriado, corteza, medula espinal y pituitaria. Las celulas capaces de sintetizar ON presentan tambien una fuerte reaccion histoquimica para la enzima NADPH-diaforasa. Esta enzima al igual que la ONS, puede sintetizar ON a partir de la L-arginina. Por estudios patologicos de pacientes con enfermedades neurodegenerativas tales como la Corea de Huntington, la Enfermedad de Alzheimer o la embolia cerebral se ha observado que mueren las neuronas que no sintetizan ON. Por otra parte, se ha postulado que el ON podria jugar un importante papel en los procesos de aprendizaje, en algunos de los cuales se sabe que la activacion de los receptores tipo NMDA es fundamental. En la actualidad el oxido nitrico, es considerado como una nueva clase de mensajero celular dentro de varios sistemas en el organismo, que se difunde con rapidez a traves de la membrana, permitiendo ejercer sus efectos en multiples celulas cercanas. La posibilidad de que esta molecula participe como mensajero retrogrado en los mecanismos de aprendizaje y memoria, asi como en diferentes patologias cerebrales y sea el responsable de la destruccion potencial de las celulas cancerigenas, hace especialmente interesante el estudio de las rutas metabolicas en las cuales participa.