Cinetica Enzimatica

CINÉTICA ENZIMÁTICA

Todos los factores que afectan la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas (concentración de enzima y de sustrato, temperatura, pH y presencia de inhibidores) tienen interés en clínica. EI principio biológico principal del estado homeostático de buena salud requiere que la composición del medio interno corporal se conserve dentro de límites relativamenteestrechos. Por tanto, la buena salud exige no sólo que se produzcan cientos de reacciones catalizadas por enzimas, sino que procedan a velocidades apropiadas.

No lograrlo perturba el equilibrio homeostático de los tejidos, con profundas consecuencias potenciales. El médico debe comprender el modo en que el pH, la concentraci6n de enzimas y de sustrato así como los inhibidores influyen en lasvelocidades de esas reacciones.

Algunos ejemplos escogidos ejemplifican sobre este punto. La velocidad de ciertas reacciones catalizadas por enzimas responde a las desviaciones sutiles del pH intracelular que caracterizan a la acidosis o alcalosis metabólica. Además, dado que esta velocidad se eleva o baja en respuesta a las fluctuaciones correspondientes en temperatura, la fiebre y la hipotermiaperturban la homeostasia al modificar la velocidad de numerosas reacciones catalizadas por enzimas. Sin embargo, esos cambios mínimos pueden convertirse en ventaja para el médico.

Por ejemplo, la disminución en la actividad de todas las enzimas que tiene lugar a temperatura corporal baja (hipotermia), puede explotarse para reducir la demanda metabólica global durante cirugía a corazón abierto o en eltransporte de órganos para trasplante quirúrgico.

Por su parte, la toxicología y la farmacología aprovechan el conocimiento de los factores que modifican la velocidad de reacciones enzimáticas. Los venenos metabólicos como los mercuriales, el curare y los gases nerviosos ejercen su toxicidad mediante la inhibición de enzimas y en consecuencia toman lentas o anulan reacciones metálicasesenciales. Por último, numerosos fármacos importantes en terapéutica actúan por reducción de las velocidades de reacciones metabólicas al competir con el sustrato natural por una enzima clave.

A menudo estos medicamentos tienen una estructura análoga a la del sustrato natural. Ejemplos son la lovastatina y la zidovudina (AZT), fármacos usados para tratar la hipercolesterolemia y el SlDA,respectivamente.
Ambos tienen efectos terapéuticos mediante la alteración de la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas.










NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

Muchas enzimas han sido designados añadiendo el sufijo -asa al nombre del sustrato, es decir, de la molécula sobre la cual el enzima ejerce su acción catalítica. Por ejemplo, la ureasa cataliza la hidrólisis dela urea con producción de amoniaco y CO2, la arqinasa cataliza la hidrólisis de la arginina a ornitina y urea, y la fosfatasa cataliza la hidrólisis de los esteres fosfóricos. Esta nomenclatura, sin embargo, no siempre ha resultado práctica, lo cual ha ocasionado que muchos enzimas hayan recibido nombres que químicamente son poco informativos; por ejemplo, la pepsina, la tripsina, y la catalasa.Por dicha razón, y porque el número de enzimas que se descubren está aumentando rápidamente, se ha adoptado una clasificación sistemática de los enzimas según recomendación de una comisión internacional de enzimas. El nuevo sistema divide a los enzimas en seis clases principales, cada una de las cuales se divide a su vez en subclases, de acuerdo con el tipo de reacción catalizada (tabla 8-1). Cadaenzima es designado por un nombre recomendado, generalmente corto y apropiado para su uso habitual; por un nombre sistemático, que identifica la reacción que cataliza, y por un número de clasificación, que se emplea cuando se precisa la identificación inequívoca del enzima, tal como ocurre en las revistas internacionales de investigación, en los resúmenes y en los índices. Se da como ejemplo, el...