Desde que três pesquisadores baseados nos Estados Unidos, trabalhando independentemente, desvendaram o papel do óxido nítrico na mediação da dilatação dos vasos sanguíneos, contração da célula endotelial e relaxamento do músculo liso, suas descobertas serviram como base para novos tratamentos para hipertensão e disfunção erétil, entre outras condições.

O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1998 foi concedido juntamente a Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro e Ferid Murad pela pesquisa inovadora de óxido nítrico conduzida durante as décadas de 1970 e 1980. Seu trabalho preparou o caminho para o desenvolvimento da bioquímica redox, um campo de pesquisa inteiramente novo. O óxido nítrico é um radical livre que demonstrou desempenhar um papel fundamental nas defesas do corpo contra tumores e bactérias, bem como em processos inflamatórios e de cicatrização de feridas.

Como qualquer molécula biológica, o óxido nítrico é modificado nos organismos, e os produtos resultantes também atuam no corpo. Compreender como esses produtos são formados nas células é importante para o desenvolvimento de novos medicamentos destinados a aumentar ou diminuir os efeitos do óxido nítrico, dependendo da condição a ser tratada.

Em contraste com a crença predominante antes das descobertas feitas por Furchgott, Ignarro e Murad, radicais livres como o óxido nítrico não são necessariamente tóxicos para as células. Eles são vitais para a sinalização molecular que mantém a homeostase celular e são perigosos apenas em altas concentrações.

Em artigo publicado na revista Comunicações Químicas , os cientistas revelaram um mecanismo até então desconhecido subjacente à formação de nitroso tióis, que são importantes produtos de reação do óxido nítrico. O grupo - formado por dois pesquisadores filiados ao Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP) no Brasil e um colega da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara (UCSB) nos Estados Unidos - constatou que esse processo ocorre durante a formação do ferro dinitrosil complexos (DNICs), que também são produtos do óxido nítrico.

Em pesquisas anteriores, sempre que nitrosotióis e DNICs apareceram juntos em experimentos em células, Acredita-se que as DNICs doem óxido nítrico aos tióis para convertê-los em nitrosotióis.

O grupo mostrou que o mecanismo pelo qual DNICs são formados dá origem a radicais tiila. Porque estes também são radicais livres, eles reagem com o óxido nítrico, e essa reação produz nitrosotióis.

"DNICS foram testados para várias funções porque promovem ações semelhantes ao óxido nítrico. O problema é que os DNICs são atualmente testados por tentativa e erro, devido à falta de informações suficientes para selecionar aqueles mais adequados para cada ação biológica desejada. Nossa pesquisa envolve estudar as características das diferentes DNICs para determinar quais são mais reativas, para que possamos modelar um complexo específico, por exemplo, como base para o desenvolvimento de um vasodilatador ou medicamento para a cura de feridas, "disse Daniela Ramos Truzzi, professora do IQ-USP e primeira autora do artigo. O estudo fez parte de sua pesquisa de pós-doutorado no IQ-USP.

DNICs

Muitos complexos derivados do óxido nítrico são produzidos nas células, mas DNICs são os mais abundantes. Seus papéis fisiológicos incluem proteína S-nitrosação (ou nitrosilação), que é uma modificação pós-tradução durante a qual o óxido nítrico ataca resíduos de cisteína específicos nas proteínas, formando grupos S-nitrosotiol. A S-nitrosação é um mecanismo chave para a regulação de várias classes de proteínas e influencia muitos processos fisiológicos.

Os pesquisadores não puderam determinar exatamente quais compostos são derivados de quais reações devido à intensidade da atividade intracelular, então eles escolheram parâmetros experimentais que eram o mais próximos possível das condições fisiológicas, sabendo com antecedência quais elementos estavam presentes.

Eles usaram ressonância paramagnética de elétrons (EPR) para observar a reação entre o óxido de ferro II (ferroso), óxido nítrico, e os tióis de baixo peso molecular cisteína e glutationa. Todos são abundantes em células de mamíferos.

"Os compostos finais, neste caso, os DNICs, apareceu depois de apenas um segundo. Eles se formam muito rapidamente, "Explicou Truzzi." Começamos então a estudar como essas moléculas se ligam e conseguimos determinar os mecanismos de formação. Para nossa surpresa, descobrimos que os radicais tiil também foram produzidos junto com DNICs. "

Os radicais costumam reagir uns com os outros, e os radicais tiilo reagem naturalmente com o óxido nítrico. Esta reação produziu nitrosotióis.

"Nitroso tióis podem estar envolvidos na sinalização celular, "disse ele." Além disso, descobriu-se que altos níveis de nitroso tióis estão correlacionados com o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e câncer. "

Novos estudos serão realizados com outros tióis para verificar se o efeito é recorrente e para confirmar a descoberta.

"REDOXOME se concentra em doenças metabólicas e cardiovasculares, mas é importante entender os detalhes mecanicistas para poder intervir nos processos de interesse, e esse é o nosso principal objetivo de pesquisa neste caso, "Augusto disse.