Os médicos há muito tratam de ataques cardíacos, sintomas de asma melhorados, e curou a impotência aumentando os níveis de uma única molécula no corpo:o óxido nítrico.

A minúscula molécula pode mudar o funcionamento das proteínas. Mas uma nova pesquisa apareceu em Molecular Cell sugere que a suplementação de óxido nítrico - NÃO - é apenas o primeiro passo. Os pesquisadores descobriram enzimas anteriormente desconhecidas no corpo que convertem o NO em moléculas "provisórias" - SNOs - que então modulam as proteínas. As enzimas recém-descobertas ajudam o NO a ter diversos papéis nas células. Eles também podem ser alvos terapêuticos principais para tratar uma variedade de doenças.

A descoberta representa uma mudança de paradigma para biólogos da área, diz o líder do estudo Jonathan Stamler, MD, professor de medicina na Escola de Medicina e presidente da Case Western Reserve University, Hospitais universitários Harrington Discovery Institute.

"O óxido nítrico tem sido implicado em praticamente todas as funções celulares, e muito ou pouco está amplamente implicado na doença, incluindo Alzheimer, insuficiência cardíaca, Câncer, asma e infecção, "ele explicou." A visão predominante no campo é que muito ou pouco NO é devido à atividade de enzimas que produzem NO, chamado de NO sintases. Contudo, as novas descobertas sugerem que as sintases de NO operam em conjunto com duas novas classes de enzimas que anexam NO às proteínas alvo, e aumentar a possibilidade de literalmente centenas de enzimas mediarem a sinalização baseada em NO. "

As enzimas trabalham juntas para controlar as proteínas por meio de um processo chamado S-nitrosilação. Stamler e colegas descrevem uma reação em cadeia. Primeiro, NENHUMA sintase faz com que NÃO. Então, uma nova classe de enzimas - SNO sintases - converte NO em SNOs, que se ligam às proteínas e modulam sua função. Uma terceira classe transfere os SNOs para proteínas adicionais que controlam inúmeras funções celulares adicionais, incluindo crescimento, movimento e metabolismo, e também protegem as células de lesões. Sem sintases SNO, as células não podem usar NÃO. E existem potencialmente centenas de diferentes enzimas geradoras de SNO que fazem milhares de diferentes SNOs.

A sinalização de NO nas células é essencialmente projetada para produzir SNOs - muitos deles.

"Isso abre o campo para um novo entendimento e oportunidade, já que centenas de enzimas provavelmente realizam a sinalização dentro das células por meio desse processo. Cada uma dessas enzimas pode ser potencialmente direcionada especificamente para doenças, "Stamler disse.

Com tantas enzimas no novo modelo, agora faz sentido porque as drogas que aumentam os níveis de NO não são intercambiáveis. "A suposição é que todos eles funcionam da mesma maneira para aumentar o NÃO. Mas nossas descobertas sugerem que o NO em si é apenas o primeiro passo. Está tudo no que a célula faz com o NO e em qual SNO ela é convertida, "Stamler disse." A administração de NO não pode replicar a função dos SNOs realizada por essas novas enzimas. "

O estudo inovador finalmente explica como o NO pode ter tantas funções diferentes nas células. Ao converter NO em diferentes SNOs, as células podem alcançar resultados diferentes.

O próximo passo para os pesquisadores será identificar SNO sintases individuais em diferentes tecidos e seus papéis específicos na doença, disse Stamler. As novas enzimas podem servir como alvos terapêuticos para desenvolvedores de drogas. Por exemplo, a S-nitrosilação excessiva está fortemente associada às doenças de Alzheimer e Parkinson, mas o NO também é necessário para o funcionamento normal do cérebro, incluindo memória.

"A suposição é que é necessário bloquear a produção de NENHUM para impedir que isso aconteça. Mas os tratamentos não funcionam, ", disse ele. Como o NO tem esses efeitos de varredura dentro das células, bloqueá-lo tem efeitos colaterais importantes. No novo modelo, os pesquisadores poderiam ter como alvo as sintases de SNO específicas de doenças trabalhando a jusante do NO.

"Agora sabemos que podemos bloquear a S-nitrosilação sem alterar a produção de NO, "Stamler disse." Isso fornece um novo horizonte de oportunidades terapêuticas, e muda a perspectiva no campo. "