Enzimologia Clinica

Resumen de bloque 2: Enzimología
Las macromoléculas con actividad biológica son mucho menos
termodinámicamente estables (aunque cinéticamente estables) que sus
unidades monoméricas, por lo tanto, sus reacciones sin catalizar ocurren en
cuestión de años, una velocidad incompatible con las necesidades de los
organismos vivientes, por ello es necesaria la presencia de enzimas, moléculas
denaturaleza proteica que aceleran las reacciones bioquímicas, catalizadores
(moléculas que incrementan la velocidad de cierta reacción) con la capacidad
de ejercer su efecto sin ser modificadas o consumidas en la reacción.
El paso de reactivos a productos casi siempre involucra una barrera energética
(energía de activación) que debe ser vencida para que proceda la reacción; la
actividad catalítica de unaenzima permite reducir la energía de acrtivación
necesaria para que una reacción ocurra, la unión de la enzima al sustrato
durante el estado de transición es exergónica y la energía liberada durante la
misma contribuye a la reducción de esa barrera energética, incrementando en
gran medida la velocidad a la que ocurre esa reacción. Gracias a la biocatálisis
las células pueden regular de formadiferencial la velocidad de reacciones
biológicas, controlando la actividad de los catalizadores de cada una de ellas
Las células no solo sintetizan simultaneamente miles de macronutrientes,
ácidos nucleicos y proteínas, sino que lo hacen en las proporciones precisas
solo cuando es requerido. Las enzimas clave de cada ruta metabólica se
regulan, de manera que cada molécula precursora sea producida enuna
cantidad apropiada a los requerimientos celulares, esto se logra gracias a
respuestas de retroalimentación positivas (ante cierto estímulo incrementan la
producción del precursor de la enzima) y negativas (detienen su síntesis).
Las enzimas dependen de su unión específica o selectiva a uno o más
ligandos, este reconocimiento mutuo involucra interacciones no covalentes
entre si.

El desarrollo dela enzimología coincide con el de la Bioquímica, sin embargo,
se puede decir que comenzaron a divergir entre a partir del siglo XIX; Las
primeras observaciones fueron hechas en extractos vegetales y animales,
Spallanzani (S. XVIII) descubrió el papel del jugo gástrico en la licuefacción de
la carne. En los años 30s del siglo XIX se comenzaron a identificar y obtener
enzimas a partir de fuentesnaturales, como la ptyalina (a partir de saliva),
diastasa (a partir de malta), sinigrasa y pepsina. Claude Bernard en 1848
descubrió el papel de los jugos pancreáticos y describió la acción de la
pancreatina a la cual clasificó como “fermento soluble”. Posteriormente Pasteur
desbancó la idea de que las reacciones biológicas eran debidas a una “fuerza
vital”. Kune, en 1878 conjuntó los conocimientosdesarrollados hasta es
entonces e introdujo el término enzima (del griego zume, levadura).
Posteriormente, Hill descubrió que las enzimas también podían catalizar una
reacción para dar lugar a síntesis o degradación de un componente. O’Sullivan
y Tompson estudiaron las reacciones de levaduras desde un enfoque
cuantitativo, dando inicio al estudio de la cinética enzimática. Victor Henri
estudió elmecanismo de acción de la invertasa y comenzó a desarrollar las
teorías sobre la velocidad de su reacción, esa tarea fue continuada por
Michaelis y Menten, quienes sentaron las bases de la cinética enzimática al
desarrollar un método gráfico para determinar valores de parámetros cinéticios
en una reacción. Con el desarrollo de métodos como la electroforesis y
espectroscopías se pudo investigar larelación entre estructura enzimática y
actividad. La enzimología moderna tiene dos enfoques principales: la
investigación en detalla de la estructura molécular de las enzimas y la
investigación de cómo afecta el medio celular a la actividad catalítica de la
enzima.
Enfocada al área clínica, la enzimología tiene el objetivo de coadyuvar en el
diagnóstico, tratamiento, prevención y pronóstico de...