Detentori del premio Nobel

Il premio Nobel per la fisiologia o la medicina 1998 venne assegnato congiuntamente a Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro e Ferid Murad “per le loro scoperte sul monossido di azoto come molecola di segnalazione nel sistema cardiovascolare

Foto: Copyright © Nobel Foundation
“Il premio Nobel in Fisiologia o Medicina 1998”.

Comunicato stampa

NOBELFÖRSAMLINGEN KAROLINSKA INSTITUTET
THE NOBEL ASSEMBLY AT KAROLINSKA INSTITUTET

IL PREMIO NOBEL

Sommario

Il monossido di azoto (NO) è un gas che trasmette segnali nell’organismo. La trasmissione del segnale da parte di un gas che è prodotto da una cellula, penetra attraverso le membrane e regola la funzione di un’altra cellula rappresenta un principio completamente nuovo per la segnalazione nei sistemi biologici. Gli scopritori dell’NO come molecola segnale ricevono il premio Nobel di quest’anno.

Robert F Furchgott, farmacologo a New York, studiò l’effetto di diverse sostanze sui vasi sanguigni, ma raggiunse spesso risultati contraddittori. La stessa sostanza a volte causava una contrazione e in altre occasioni una dilatazione. Furchgott si chiese se la variazione potesse dipendere dal fatto che le cellule superficiali (l’endotelio) all’interno dei vasi sanguigni fossero intatte o danneggiate.

Nel 1980, dimostrò in un ingegnoso esperimento che l’acetilcolina dilatava i vasi sanguigni solo se l’endotelio era intatto. Concluse che i vasi sanguigni si dilatano perché le cellule endoteliali producono una molecola segnale sconosciuta che fa rilassare le cellule muscolari vascolari lisce. Chiamò questa molecola segnale EDRF, fattore rilassante derivato dall’endotelio, e le sue scoperte portarono a una ricerca per identificare tale fattore.

Ferid Murad, dottore in Medicina e farmacologo ora a Houston, analizzò il modo in cui la nitroglicerina e i relativi composti vasodilatatori agiscono e scoprì nel 1977 che rilasciano monossido di azoto, che rilassa le cellule muscolari lisce. Era affascinato dal concetto che un gas potesse regolare importanti funzioni cellulari e ipotizzò che fattori endogeni come gli ormoni potessero agire anche attraverso l’NO. Tuttavia, al momento non esistevano prove sperimentali a sostegno di questa idea.

Louis J Ignarro, farmacologo a Los Angeles, partecipò alla ricerca della natura chimica dell’EDRF. Eseguì una brillante serie di analisi e concluse nel 1986, insieme a Robert Furchgott e indipendentemente da esso, che l’EDRF era identico all’NO. Il problema venne risolto e il fattore endoteliale di Furchgott fu identificato.

Quando Furchgott e Ignarro presentarono le loro conclusioni in una conferenza nel luglio del 1986, suscitarono una valanga di attività di ricerca in diversi laboratori di tutto il mondo. Questa fu la prima scoperta che un gas può agire come una molecola segnale nell’organismo

 

Fonte:

www.nobelprize.org/prizes/medicine/1998/press-release

Il premio Nobel in Fisiologia o Medicina 1998

12 ottobre 1998

La Nobel Assembly presso il Karolinska Institutet ha deciso oggi di assegnare il premio Nobel per la fisiologia o la medicina per il 1998 congiuntamente a: Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro e Ferid Murad per le loro scoperte riguardanti “il monossido di azoto come molecola di segnalazione nel sistema cardiovascolare”.

  • Robert F. Furchgott
  • Louis J. Ignarro
  • Ferid Murad

Informazioni di base

Il monossido di azoto protegge il cuore, stimola il cervello, uccide i batteri, ecc.

Fece scalpore che questo semplice, comune inquinante atmosferico, che si forma dalla combustione dell’azoto, ad esempio nei gas di scarico delle automobili, potesse esercitare importanti funzioni nell’organismo. Fu particolarmente sorprendente dal momento che l’NO è totalmente diverso da qualsiasi altra molecola segnale nota e così instabile che si converte in nitrato e nitrito in 10 secondi. Si sapeva che l’NO era prodotto nei batteri, ma non si riteneva che questa semplice molecola potesse essere importante negli animali superiori come i mammiferi.
Ulteriori risultati di ricerche confermarono rapidamente che l’NO è una molecola segnale di fondamentale importanza per il sistema cardiovascolare e scoprì inoltre che esercitava una serie di altre funzioni. Oggi sappiamo che l’NO agisce come:

  • una molecola segnale nel sistema nervoso,
  • come arma contro le infezioni,
  • come regolatore della pressione sanguigna
  • come guardiano del flusso di sangue a diversi organi.

L’NO è presente nella maggior parte delle creature viventi ed è fatto da molti diversi tipi di cellule.

Quando l’NO viene prodotto dallo strato cellulare più interno delle arterie, l’endotelio, si diffonde rapidamente attraverso le membrane cellulari alle cellule muscolari sottostanti. La loro contrazione viene disattivata dall’NO, provocando una dilatazione delle arterie. In questo modo, l’NO controlla la pressione sanguigna e la sua distribuzione. Previene anche la formazione di trombi.

  1. Quando l’NO si forma nelle cellule nervose, si diffonde rapidamente in tutte le direzioni, attivando tutte le cellule nelle vicinanze. Questo può modulare molte funzioni, dal comportamento alla motilità gastrointestinale.
  2. Quando l’NO viene prodotto nei globuli bianchi (come i macrofagi), si raggiungono enormi quantità e diventano tossici per batteri e parassiti invasori.

Impotenza

l’NO può avviare l’erezione del pene dilatando i vasi sanguigni verso i corpi erettili. Questa conoscenza ha già portato allo sviluppo di nuovi farmaci contro l’impotenza.

Nitroglicerina

Alfred Nobel inventò la dinamite, un prodotto in cui la nitroglicerina altamente esplosiva viene frenata attraverso l’assorbimento in kieselguhr (materia inerte), un terreno poroso ricco di gusci di diatomee. Quando Nobel si ammalò di una malattia cardiaca, il suo medico gli prescrisse nitroglicerina. Nobel rifiutò di prenderla, sapendo che era causa di mal di testa e escludendo che potesse eliminare il dolore al petto. In una lettera, Nobel scrisse: È ironico che ora il mio medico mi prescriva di assumere nitroglicerina. È noto dal secolo scorso che l’esplosivo, la nitroglicerina, ha effetti benefici contro il dolore toracico. Tuttavia, ci vorranno ancora 100 anni prima che venisse chiarito che la nitroglicerina agisce rilasciando il gas NO.

Importanza in medicina oggi e domani

Cuore

Nell’aterosclerosi, l’endotelio ha una ridotta capacità di produrre NO. Tuttavia, l’NO può essere fornito dal trattamento con nitroglicerina. I grandi sforzi nella ricerca farmacologica sono attualmente finalizzati a generare farmaci cardiaci più potenti e selettivi basati sulla nuova conoscenza dell’NO come molecola segnale

Shock

Le infezioni batteriche possono portare a sepsi e shock circolatorio. In questa situazione, l’NO svolge un ruolo dannoso. I globuli bianchi reagiscono ai prodotti batterici rilasciando enormi quantità di NO che dilatano i vasi sanguigni. La pressione sanguigna scende e il paziente può perdere conoscenza. In questa situazione, gli inibitori della sintesi di NO possono essere utili nel trattamento di terapia intensiva.

Polmoni

I pazienti in terapia intensiva possono essere trattati per inalazione di gas NO. Ciò ha fornito buoni risultati e ha persino salvato vite. Ad esempio, il gas NO è stato usato per ridurre la pressione pericolosamente alta del sangue nei polmoni dei neonati. Ma il dosaggio è fondamentale poiché il gas può essere tossico ad alte concentrazioni.

Cancro

I globuli bianchi utilizzano l’NO non solo per uccidere agenti infettivi come batteri, funghi e parassiti, ma anche per difendere l’ospite dai tumori. Gli scienziati stanno attualmente testando se l’NO può essere usato per fermare la crescita dei tumori poiché questo gas può indurre la morte cellulare programmata, l’apoptosi.

Analisi diagnostiche

Le malattie infiammatorie possono essere rivelate analizzando la produzione di NO da ad es. polmoni e intestino. Ciò viene usato per diagnosticare l’asma, la colite e altre malattie.
L’NO è importante per il senso dell’olfatto e la nostra capacità di riconoscere diversi profumi. Potrebbe anche essere importante per la nostra memoria.

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