O óxido nítrico (NO), um gás solúvel, é uma molécula de sinalização fisiológica encontrada em humanos e em muitos outros animais vertebrados. O óxido nítrico endotelial é produzido no revestimento dos vasos sanguíneos, onde afeta a pressão sanguínea, causando vasodilatação, que é o alargamento dos vasos sanguíneos. Também influencia o crescimento arterial e as respostas imunes. A diminuição da produção ou disponibilidade de óxido nítrico endotelial caracteriza doenças como a aterosclerose, onde contribui para pressão alta, inflamação e às vezes coagulação do sangue.
Todo o sistema circulatório, incluindo artérias, é revestido com endotélio que controla a pressão sanguínea e serve como uma barreira seletivamente permeável entre o interior dos vasos sanguíneos e o ambiente externo. Os nervos que regulam o endotélio liberam o neurotransmissor acetilcolina. Isso envia um sinal para as células endoteliais para produzir NO. O óxido nítrico desencadeia vasodilatação, relaxando a parede arterial e causando a queda da pressão sanguínea no vaso.
Uma característica central da disfunção endotelial é a falha na dilatação total dos vasos sanguíneos. Quando a produção ou liberação de óxido nítrico endotelial é prejudicada, a vasoconstrição segue conforme o vaso sanguíneo se estreita. Por sua vez, isso causa um aumento da pressão arterial. Sem os efeitos reguladores do óxido nítrico, células imunes como os leucócitos proliferam, causando inflamação crônica. As plaquetas, que regulam a coagulação sanguínea, também proliferam, começam a aderir ao endotélio e formam um coágulo sanguíneo que impede a circulação.
Fisiologicamente, existem muitos sinais que induzem a produção de óxido nítrico endotelial em células saudáveis. Acredita-se que a taxa de sangue que passa pelas artérias e veias seja a mais importante. Complicações da obesidade, hipertensão, níveis elevados de colesterol, doenças genéticas e falta de exercício contribuem para a disfunção endotelial e para a produção diminuída de óxido nítrico. Exercício e ingestão reduzida de gorduras saturadas aumentam a produção de NO. O aminoácido arginina é a molécula precursora da qual o NO é produzido; portanto, comer alimentos ricos em arginina, como feijão e peixe de água fria, pode ajudar a aumentar a produção de NO.
As gorduras são impedidas de aderir à parede arterial por óxido nítrico. Com altos níveis de lipoproteína de baixa densidade na corrente sanguínea, o colesterol é transportado para as paredes das artérias. A redução dos níveis de óxido nítrico permite que o colesterol adira. O colesterol aderido às paredes dos vasos é parte de uma reação em cadeia que causa danos ao endotélio, resultando na formação de placas fibrosas que levam à aterosclerose. Também causa diminuição da produção de óxido nítrico endotelial.
O óxido nítrico, na forma de nitroglicerina, é usado no tratamento da angina. A nitroglicerina ingerida para tratar a dor no coração se converte em NO no organismo. Dilata as veias, diminuindo a carga de trabalho cardíaca, reduzindo a quantidade de sangue retornada ao coração em cada ciclo cardíaco. O coração então tem menos sangue para bombear.
Outros medicamentos indiretamente estimulam a produção e o uso de óxido nítrico. A ereção peniana é causada por sinais do óxido nítrico para dilatar os vasos sanguíneos locais. Alguns medicamentos para disfunção erétil podem aumentar a sinalização do óxido nítrico aos vasos sanguíneos penianos, para que funcionem com um volume normal e saudável.