Qual a relação entre o Óxido Nítrico, o GMP cíclico e o Viagra?

O óxido nítrico, como foi mostrado nas postagens anteriores, é um composto extremamente versátil, sendo o responsável por inúmeros processos fisiológicos. Um desses fenômenos intimamente relacionados a essa molécula que ainda não foi explicado neste blog é o da ereção. 

A ereção consiste, basicamente, no acúmulo de sangue no interior dos três corpos de tecido erétil do pênis[1], de tal modo que eles se enrijecem e promovem a expansão peniana em volume e comprimento. O acúmulo de sangue é derivado de um maior aporte do fluido ao pênis, por meio da vasodilatação das artérias do corpo cavernoso. O relaxamento da musculatura lisa do pênis acontece por estímulo do sistema nervoso parassimpático[2], o qual induz a liberação de óxido nítrico (mediado principalmente pelo neurotransmissor acetilcolina, como já se disse) pelos miócitos do músculo liso peniano. O óxido nítrico, então se associa ao grupo heme da guanilato ciclase, ativando-a. Assim, ocorre a síntese de GMP cíclico (cGMP), que induz o processo fisiológico (mediado pela proteína quinase dependente de cGMP). 

Sabe-se, porém, que, caso o estímulo nervoso cesse, o cGMP será hidrolisado por uma fosfodiesterase, a qual o converterá em sua forma inativa – 5’GMP. No corpo humano, há diferentes isoformas dessa enzima, distribuídas diferencialmente pelas várias estruturas orgânicas. A isoforma dos vasos sanguíneos do pênis (do tipo 5) é inibida competitivamente[3] pela droga sildenafil[4], cuja estrutura molecular assemelha-se à do cGMP. Desse modo, a administração desse medicamento permite que as concentração celulares de cGMP no pênis mantenham-se altas por um período de tempo maior, mesmo depois de cessado o estímulo nervoso (a droga tem efeito como mantenedor de uma ereção já iniciada, sendo ineficaz para produzir uma ereção a partir de um estado de inativação da guanilato ciclase). Por isso, o sildenafil (cujo nome comercial é Viagra) é usado para casos de disfunção erétil[5]. 

Entretanto, essa não é o único caso clínico que pode ser tratado por essa droga. O sildenafil pode também ser utilizado em pacientes que apresentam hipertensão arterial pulmonar (pressão alta na artéria pulmonar – o vaso que leva sangue do ventrículo direito ao pulmão, no qual será oxigenado), quando seu nome comercial passa a ser Revatio e seus comprimidos são brancos e redondos, para diferenciá-los dos que são usados contra disfunção erétil, que vem em formato de losango e azuis. A droga atua de modo semelhante relaxando as paredes do vaso, o que diminui a pressão e a resistência ao sangue, reduzindo o esforço feito pelo ventrículo direito e abrandando uma possível insuficiência cardíaca. 

O Viagra, no entanto, não atua em outras partes do organismo produzindo vasodilatação, pois seu efeito é específico sobre fosfodiesterases do tipo 5, as quais encontram-se exclusivamente nos vasos penianos e pulmonares. 

Fontes: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Sildenafil

https://en.wikipedia.org/wiki/Parasympathetic_nervous_system

Nelson, David L. Cox, Michael M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011.

[1] O pênis é composto de dois corpos cavernosos (um ao lado do outro, na porção superior do órgão) e um corpo esponjoso (localizado na parte inferior, envolvendo a uretra – o canal que se liga à bexiga para eliminar a urina – e se expandindo na extremidade, formando a glande). Os três corpos tem potencial erétil.

[2] O sistema nervoso humano é dividido em: sistema nervoso central (constituído por encéfalo e medula) e periférico. Este subdivide-se em somático (voluntário) e autônomo (involuntário); este último se ramifica em simpático e parassimpático (esses dois são antagônicos, ou seja, o que um estimula o outro inibe e vice-versa). 

O parassimpático é ativado para induzir respostas fisiológicas do organismo quando este se encontra em situação de calma, repouso ou na ausência de perigo iminente. No caso da ereção, o estímulo por ele produzido deriva de excitação visual, tátil ou intelectual.

[3] Inibidores competitivos são substâncias que se associam aos sítios catalíticos de uma determinada enzima, por terem uma estrutura molecular semelhante ao do substrato original, impedindo a associação deste ao catalisador. O efeito é o aumento do Km, uma constante que é inversamente proporcional à afinidade da enzima por seu substrato, fazendo que seja necessário uma concentração maior do substrato para se atingir a velocidade máxima de operação da enzima. 

[4] O nome quimicamente mais preciso desse medicamento é citrato de sildenafila e sua estrutura é a seguinte:

[5] Efeitos semelhantes podem ser obtidos pela ação de outras drogas como tadalafila (Cialis®) e a vardenafila (Levitra®).