Il premio Nobel per la Medicina del 1998 è stato assegnato a tre farmacologi statunitensi, Robert F Furchgott (82 anni) della State University di New York, Louis J.Ignarro (57 anni) della University of California di Los Angeles, Ferid Murad (62 anni) della University of Texas di Houston.
Il motivo dell’assegnazione del premio riguarda la scoperta di un “mediatore chimico”, il monossido di azoto, che esercita una importante influenza sul sistema cardiovascolare e sulle difese immunitarie dell’organismo.
Finora conosciuto generalmente come uno dei gas inquinanti, presente negli scarichi degli autoveicoli, a seguito dei processi di combustione ad alta temperatura con l’aria costituita per quasi l’80 per cento da azoto, il monossido di azoto è risultato essere invece un composto centrale dei meccanismi fisiologici dell’organismo.
Il composto viene prodotto dall’organismo stesso mediante una reazione enzimatica che demolisce la molecola dell’amminoacido arginina. Il monossido così ottenuto riesce a penetrare la membrana delle cellule regolandone la funzione e sviluppando la comunicazione a livello cellulare tra microrganismi diversi che vanno dai batteri agli organismi più complessi.
Naturalmente il monossido di azoto non è l’unico mediatore biochimico conosciuto, ma è probabilmente il più efficace dato che si tratta di un gas leggero che passa rapidamente nei tessuti dell’organismo, mentre gli altri mediatori non gassosi si muovono più lentamente e devono necessariamente utilizzare un liquido per poter attraversare la membrana cellulare.
Per il monossido di azoto si prospettano vari importanti utilizzi.
Il monossido è un vasodilatatore ed agisce con estrema efficacia come regolatore della pressione arteriosa, per cui risulta fondamentale il suo contributo nella prevenzione degli infarti e delle patologie cardiovascolari in genere, compresa quindi anche l’arteriosclerosi. Risulta così chiarito anche il meccanismo dei trattamenti tradizionali delle malattie di cuore a base di composti chimici come la nitroglicerina e i nitriti, dato che sono tutte sostanze che liberano ossido di azoto. Da rilevare che il medico di Alfredo Nobel prescrisse al suo paziente la nitroglicerina come cura dei suoi disturbi cardiaci, ma lo scienziato, inventore della stessa nitroglicerina,. si rifiutò di utilizzarla considerandola solo un potente esplosivo.
Il monossido di azoto potrà avere notevoli applicazioni in nuove terapie geniche volte a favorire la dilatazione dei vasi sanguigni. In tal senso anche l’effetto della pillola Viagra che combatte l’impotenza è basato sulla liberazione del monossido di azoto da parte del sildenafil, la molecola base del preparato. Altre importanti impieghi potranno avvenire introducendo nell’organismo per via genica sostanze in grado di liberare il monossido, che potrà così favorire l’irrorazione sanguigna a beneficio, per esempio, dello sviluppo del feto durante le gravidanze oppure dei pazienti affetti da malattie polmonari soggetti a terapie intensive.
Il monossido di azoto, con la sua grande mobilità e reattività chimica, è in grado inoltre di intervenire nei processi cerebrali e nervosi in genere, agendo sulla superficie delle membrane cellulari e diventando quindi un tempestivo agente di segnalazione dell’attività del sistema nervoso. Parimenti importante l’azione del monossido sul sistema immunitario, dove per esempio i globuli bianchi utilizzano il composto per combattere selettivamente gli agenti patogeni.
Essendo il monossido di azoto un inibitore della funzione contrattile, si possono combattere fenomeni come il rigetto e le infezioni endemiche che danno luogo a un forte incremento della produzione del monossido, riducendo e controllando in corrispondenza il suo livello nell’organismo.
Una applicazione importante del monossido è infine quella di bloccare la crescita delle cellule tumorali. Il composto infatti svolge una funzione fondamentale sulla durata della vita delle cellule, per cui regolando la velocità di formazione del monossido si potrà agire efficacemente bloccando la crescita delle cellule tumorali.
Il monossido di azoto è così passato da semplice composto chimico ad agente fondamentale delle funzioni biologiche dell’organismo.
La scoperta fu anticipata nel 1980 dagli studi di Furchgott che per primo intuì l’esistenza di un agente modulatore nei fenomeni di rilassamento dei vasi sanguigni. Nel 1986 si arrivò alla conclusione che tale agente era il monossido di azoto, grazie agli studi indipendenti dello scienziato onduregno Moncada (che peraltro fu il primo a giungere a tale conclusione), di Murad e di Ignarro.