Nitroso-redox balance: a key mechanism in the regulation of the myocardial function in health and disease

Abstract

Given the close interaction between nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) in biological systems and their especial relevance in regulating aspects of the cardiovascular physiology, the concept of “nitroso-redox balance” has arisen as a more comprehensive manner of interpreting the intracellular redox state. Nitroso-redox signaling pathways participate in numerous cardiovascular mechanisms, including myocardial contractility and relaxation, mitochondrial respiration, and endothelial function. Alterations of this balance are involved in numerous aspects of cardiovascular pathophysiology. NO and ROS generating mechanisms play a major role in both regulating and responding to the redox state of the cell, which targets calcium handling, contractile and vasoactive mechanisms. Thus, the nitroso-redox signaling pathway is critically important in cardiac physiology and pathophysiology, and consequently a fundamental therapeutic target. This article briefly addresses the cardiovascular implications of the biological balance between NO and ROS, and their relevance in the development of heart diseases.

Dada la íntima interacción entre el óxido nítrico (NO) y las especies reactivas de oxigeno (ROS) en los sistemas biológicos, y su especial relevancia en la regulación de la fisiología cardiovascular, ha surgido el concepto de “balance nitroso-redox” como una forma más inclusiva para interpretar el estado redox intracelular. Las vías de señalización nitroso-redox participan en numerosos mecanismos cardiovasculares, tales como contractilidad y relajación miocárdica, respiración mitocondrial y función endotelial. Las alteraciones de este balance están involucradas en muchos aspectos de la fisiopatología cardiovascular. Los sistemas que producen NO y ROS juegan un rol clave tanto en la regulación como en la respuesta al estado redox de la célula, el cual afecta el manejo de calcio y mecanismos contráctiles y vasoactivos. Así, las vías de señalización nitroso-redox son claves para la fisiología y fisiopatología cardiaca, y consecuentemente son un blanco terapéutico fundamental. Este artículo aborda brevemente las implicaciones cardiovasculares del balance biológico entre NO y ROS, y su relevancia en el desarrollo de enfermedades cardiacas.