159. Endotecnología: las enzimas y sus reacciones

¡Claro! Aquí tienes la transcripción literal del audio, organizada en párrafos para facilitar su lectura:

**Vida en Salud, episodio 159.**

Este episodio lo vamos a dedicar a nuestra endotecnología. Vamos a estar revisando cómo se comporta nuestro organismo a nivel micro, de lo más pequeñito de la materia. Y vamos a revisar con José Muñoz, licenciado en biología —aunque él se considera «biolósofo»—, cómo es que funcionan las reacciones enzimáticas, qué son las enzimas y cómo funcionan en nuestro organismo. Así que nos vamos a zambullir en tomar conciencia de nuestro comportamiento a nivel de las moléculas.

Te doy la bienvenida al podcast Vida en Salud, un podcast asociado a la Escuela Vida en Salud. Juntos tenemos el propósito de difundir información, herramientas e inspiración para empoderarnos sobre nuestra propia salud. Estamos convencidos de que la salud es intrínseca a la vida y a la existencia del ser humano y de todos los seres vivos del planeta, y que lo único que necesitamos para tener salud es tomar la responsabilidad sobre nuestro propio cuerpo, sobre nuestra propia vida y sobre nuestras propias acciones.

En la escuela puedes encontrar cursos y propuestas que profundizan en esta forma de entender la salud. También proponemos reuniones periódicas donde profundizamos en diferentes temas como, por ejemplo, la forma de abordar síntomas de forma doméstica para evitar que vayan a mayores. También tenemos un curso sobre sales de Schüssler, que es un sistema muy sencillo, muy simple y muy efectivo para abordar problemas de salud tanto crónicos como agudos; o sea, problemas que te vienen en un momento, como pongamos un resfriado o una gripe, cualquier cosa pasajera, como aquellos que están catalogados como crónicos en nuestro paradigma dominante. Te animo a que te informes sobre todo lo que vamos proponiendo enviándome un correo, por ejemplo, a dianavaleriav@vidansalud.es, poniéndote en contacto conmigo a través de mi usuario de Telegram @DianaValeriaPodcaster o enviándome un WhatsApp desde el enlace que te dejaré en vidansalud.es/podcast/159.

Pues te dejo aquí la grabación del encuentro que tuve con José Muñoz, donde nos ha explicado extensamente la maravilla de lo que son las enzimas, de lo que es esta endotecnología, esta herramienta biológica que somos, que usamos constantemente, y cuál es la magnificencia de esta realidad de la que no somos para nada conscientes y no tenemos para nada en cuenta. Este episodio te recomiendo que no lo escuches solamente en audio, porque hay dos fotografías que nos muestra José que tienen información muy importante para complementar de forma visual lo que está explicando. Así que te animo a que te acerques a vidansalud.es/podcast/159 y veas el vídeo que he dejado allí anclado. Deseo que lo disfrutes y que te aporte muchísima conciencia.

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**José Muñoz:** La enzima, la forma más simple de explicarlo sería acelerantes de reacciones químicas. Un sustrato es procesado para obtener un producto; esa es la denominación en química. Las reacciones químicas, tal y como las conocemos en química normal, por la temperatura o por la presión se pueden acelerar. Cuando en biología observamos los procesos químicos que ocurren en la célula, todas estas reacciones químicas están mediadas por una enzima.

Y la enzima no solo participa reduciendo la energía de activación y reduciendo el coste en tiempo de esa reacción en estado natural, sino que además, en un momento dado, las podemos considerar como actores mecánicos que cogen grupos químicos, los cambian de sitio... manipulan, realmente manipulan los sustratos químicos y los elementos que necesitan para que la reacción ocurra mecánicamente.

Entonces ya nos tenemos que meter en cuál es la estructura o qué son las enzimas en realidad. Y las enzimas son proteínas. Dentro del grupo de sustancias químicas que componen los organismos vivos, las proteínas son aquellas sustancias formadas por aminoácidos. El aminoácido es una sustancia química que tiene un grupo ácido y un grupo de nitrógeno (amino). Y lo que quiere decir: el grupo amino tiene una carga positiva libre, el grupo ácido tiene una carga negativa libre; entonces, por la ley de atracción electromagnética, lo positivo se une a lo negativo, y esa es la facilidad que tiene de formar cadenas.

Hay 20 tipos de aminoácidos, solamente 20 tipos. Y como información colateral, digamos que hay 20 letras en el alfabeto (en un origen, los alfabetos tenían solamente 20 letras). Pero todas las proteínas, todas las proteínas —las que son estructurales, que no tienen actividad enzimática, y las enzimas— están constituidas única y exclusivamente con esos 20 aminoácidos. Hay algunos más que son raros, pero en conjunto toda la vida está construida en base a estos 20 ladrillos. Pero, ahora bien, la posibilidad de crear secuencias diferentes es casi infinita.

A partir de un determinado número de aminoácidos se denominan péptidos cuando son pequeños, y cuando ya son grandes, entonces sí se habla de proteínas. (Peso molecular se puede decir también; o sea, si es muy pesado se habla de proteína y si es poco pesado son péptidos). Y además, el péptido en realidad es simplemente la secuencia de aminoácidos, el orden de los aminoácidos. Porque cuando se juntan muchos aminoácidos, empiezan a crearse diferentes estructuras: hélices, placas (lo que se llama la estructura beta). Y luego, digamos, como se conoce y como se estudian las proteínas, hablamos de una estructura primaria, que es el orden de los aminoácidos. Primero viene la valina, luego la guanina, citosina, triptófano... esa sería la estructura primaria.

La estructura secundaria es cómo se orientan en el espacio determinados grupos de zonas de esa secuencia. Entonces, si son en alfa hélice o si son en zona beta (que son como aplanadas). Y luego ya la estructura terciaria es la estructura tridimensional global de la secuencia de la proteína en sí. Luego, además, hay una estructura cuaternaria, que podríamos decir que es la función que cumple en base a esa tridimensionalidad.

Digamos, hay grupos de aminoácidos que son afines al agua o son atraídos por el agua (hidrófilos), y hay aminoácidos que repelen el agua (como sería el aceite, por ejemplo) y son los hidrófobos. Entonces, en una estructura terciaria, los aminoácidos hidrófobos tienden a alojarse en el interior y los hidrófilos son los que van a estar en la superficie de la estructura tridimensional. Un poco simplificando la idea: tenemos un balón, en la superficie están los aminoácidos afines al agua —que es donde se van a producir las interacciones químicas— y en el interior están los hidrófobos. Pero es que en ese interior, además, se van creando estructuras específicas que son, digamos, específicas para el sustrato con el que van a tratar.

Una de las características de las enzimas es que son muy selectivas a la hora de la reacción con la que trabajan. O sea, si tenemos que reducir o romper glucosa, se habla de glucosidasa (cuando se habla de enzimas, todas las enzimas terminan en "-asa": glucosidasa, transferasa... el "-asa" es sinónimo de enzima; cuando acaba en "-ina" es proteína). Estaba intentando llegar a lo que se llama el centro activo de la enzima.

Los aminoácidos son iguales que unas piezas de Lego. Entonces, cada aminoácido, al unirse al anterior y al siguiente, crea unos ángulos que hacen que la cadena no sea lineal. Entonces, uno de los factores de la construcción de la estructura tridimensional primero son los ángulos que forma cada uno de los aminoácidos con sus adyacentes, y por otra parte luego está la condición de hidrofilia e hidrofobia de cada uno de los aminoácidos. Porque hay que pensar un poco también cómo se va construyendo una proteína.

La proteína va creciendo aminoácido a aminoácido en la «factoría», en el ribosoma se le va añadiendo un aminoácido a la vez. Entonces, digamos, va creciendo eslabón a eslabón. A medida que va naciendo, digamos, se va retorciendo de modo que los aminoácidos que repelen el agua (los hidrófobos) se quedan en el interior y los hidrófilos se van a quedar al exterior. Entonces es un equilibrio ahí de fuerzas electrostáticas que hacen que se alcance lo que se llama el estado de energía mínima, que digamos que es la conformación de una estructura estable tridimensional. Ahí tenemos que volver a un paso para atrás, que es, digamos, qué determina realmente ese orden, que sería ya la información genética del mensajero que pasa por el ribosoma y que ha venido, en un origen, ha venido del ADN del núcleo o del ADN de cuando es una bacteria.

Este sería el esquema de qué es lo que posibilita una enzima. Digamos, este es el avance de la reacción: tenemos aquí glucosa que la vamos a separar en CO2 y agua. Entonces, digamos, este es el nivel energético en el que están los sustratos (el punto de inicio está a la izquierda, donde pone sustrato y energía en la flecha que sube para arriba). El eje Y-X es el que está en relación al tiempo; el eje Y es la cantidad de energía de los sustratos. En este caso el sustrato es oxígeno y glucosa. Entonces, la línea roja nos dice la cantidad de energía que tiene que superar los sustratos para que se produzca la ruptura (la energía que se usa para poder romper el sustrato y deshacerlo en las moléculas que lo componen). En cambio, la línea roja necesita aportar una cantidad de energía que con enzima es muchísimo menor. Ese es realmente el principio de la catálisis enzimática, un catalizador que es lo que es una enzima.

Y ahora mejor compartimos la otra imagen que nos lleva a un poco el sentido, porque hemos hablado de una reacción química. Pero antes de entrar aquí, hemos definido un poco la estructura y la actividad de una enzima por definir que son proteínas, cómo están construidas... pero ahora tenemos que entrar en la realidad. La realidad es que en una célula, en un momento dado, pueden estar funcionando 10.000 enzimas a la vez, sincrónicamente. Esta imagen que tenemos aquí compartiendo es una mínima parte del metabolismo. Esta es la parte de la producción de energía, lo voy a ir ampliando un poco que se vaya viendo.

Aquí empieza la glucosa y todas las transformaciones que va sufriendo la glucosa hasta llegar al ciclo de Krebs, donde se va a producir la combustión y se cambia, vamos, realmente se produce CO2. Entonces este es un poco el esquema del sistema de producción de energía de la célula. La glucosa entra por aquí; todo lo que llega a la célula llega en forma de glucosa. El pastel ya ha pasado por todo el intestino y se ha disuelto en sus componentes esenciales y se ha reducido a moléculas de glucosa. Este camino vertical, esta línea vertical para llegar a la ruleta al centro del ciclo de Krebs, sí, es el proceso de una molécula de glucosa. En la célula se está dando esto multiplicado por unas cuantas veces.

A ver, este proceso puede ocurrir en no sé qué tiempo, milisegundos, segundos... esto está también en relación a las reacciones para reponer los elementos del ciclo de Krebs. Todo esto está coordinado y sincronizado. Este esquema es la logística de las moléculas del motor de producción de energía. Digamos, esta es la gestión de todas las rutas metabólicas que conducen al mantenimiento de las moléculas que actúan en este carrusel químico.

O sea, lo que está llegando son como los cofactores que están ayudando a que se mantenga estable la catálisis de la glucosa. O sea, aquí por arriba está entrando glucosa. Este esquema es demasiado sofisticado, pero lo necesitaba para ver cuál es la realidad. Y esto solamente es un pequeño esquema. Entonces, aquí está la glucosa y todas estas son las reacciones químicas colaterales de subproductos que pueden formarse a partir de cada una de estas moléculas. Pero lo importante luego es: en la célula tiene que haber oxalacetato, tiene que haber malato... cómo se reponen todas estas moléculas para que esta caldera —porque esto en realidad es una especie de caldera química para liberar CO2 y consumir oxígeno (o sea, el oxígeno quema la glucosa para liberar CO2 y energía, el NADH y el ATP)—. El ATP es como la gasolina de muchas otras enzimas.

Porque esa es una de las cualidades. Estábamos hablando antes de la energía de activación. La enzima lo que hace en realidad no es que activa la reacción, se activa ella. Y entonces coge una sustancia, una molécula activadora, como podría ser el ATP o algunos cofactores como, por ejemplo, el magnesio, que juega un papel muy importante en aportar la información necesaria para que esa enzima pueda ganar la energía necesaria para acelerar esa reacción. Sube de energía y hace que la reacción química sea más fácil. O sea, la enzima lo que hace es convertirse en «Supermán» para ser capaz de apoyar toda la reacción (coge un martillo para poder actuar).

Lo que es sorprendente es que parece ser que este ciclo de Krebs ya existe antes de la evolución. Antes de que hubiera células ya existía algo parecido, o por lo menos han demostrado que muchos de los componentes y muchas de las reacciones que ocurren en este ciclo ocurren espontáneamente y además en forma concatenada. O sea, que es como un fenómeno natural de autoorganización. O sea, aquí digamos no hay caos, pero el gradiente energético y de orden va en contra, porque están creando un orden cuando debería de ir al revés. Y ocurre espontáneamente. En la naturaleza todo es cíclico, todo. Hay unos ciclos que son energéticos (los ciclos fútiles como este), que una vuelta supone un incremento de energía, todo se regenera. Entonces una enzima en este sentido se activa y se desactiva para volverse a activar y se regenera. Entonces el activador viene de otro sitio, que es lo que hace que todo esto sea sincrónico.

Digamos, es un algoritmo. La definición de algoritmo es que el resultado de un proceso matemático se usa como variable o como valor para el siguiente proceso. Digamos, el producto de una reacción química es el sustrato de otra reacción química (como la cadena de bloques, como la blockchain). Exactamente. Pero aquí estamos hablando de que siendo esto ya material —porque esto es incuestionable—, para alcanzar el equilibrio de lo que decía... o sea, estamos hablando de que si tenemos 10.000 tipos diferentes de enzimas, pero de cada enzima a lo mejor están actuando 10 o 20 moléculas, o sea multiplica la cantidad de procesos que están ocurriendo. Y todos esos procesos a la vez: cada enzima actúa sobre un sustrato para producir un producto; el producto de una reacción está conectado a otra. Entonces empezamos a ver este tipo de rutas metabólicas que son cascadas (en bioquímica se le llaman cascadas realmente), pero son cascadas conectadas entre sí.

Y del equilibrio total entendemos que es la homeostasis de la vida, la homeostasis de la célula. En el sentido de que homeostasis, si falta un eslabón, digamos, el sistema es tan robusto y recurrente que es capaz de suplirlo para no perder la funcionalidad general. Que ahí eso ya es poco materialista, digamos. O sea, siendo esto muy materialista, muy mecanicista, el resultado no tiene nada que ver con el mecanicismo y con el materialismo puro y duro. Bueno, y también siendo todo muy mecánico, el origen no es mecánico, porque hay una decisión, hay decisiones ahí que se están tomando. O sea, hay una inteligencia; el algoritmo está creado por una inteligencia.

Sí, pero es complicado llegar ahí. La información de esa estructura primaria de las proteínas está en el ADN. Y antes o después el que aparezca una proteína nueva o una función nueva está en ese receptáculo de información que es el ADN y a través de ello el ARN. Y es quien regula la cantidad de cada molécula que hay. Entonces, la contestación a lo que tú decías de contestación inteligente está relacionada también con la información. O sea, el punto en el que estamos hablando de enzimas, reacciones químicas y sistema que puede responder... este en el punto en el que nos hemos quedado en donde me has preguntado si hay una inteligencia... digamos que las enzimas son las palabras finales de un lenguaje, pero la contestación no viene directamente de las palabras. O sea, hay un gestor para que diga: ahora tengo que contestar con esta enzima, ahora tengo que contestar con esta otra... que ahí es donde sí está la inteligencia.

Pero hay un sistema —esto es muy complicado—, una vez que tienes toda la arquitectura formada, tienes que ver que hay esto visto en la célula... digamos, la superficie de la célula tiene como antenas de mil tipos. Ayer me encontré un nuevo tipo de antena, de receptores que identifica secuencias víricas desconocido hasta ahora. Pero esas antenas además están conectadas a cascadas enzimáticas, cascadas de reacciones que mandan la señal de la antena al núcleo para decir: oye, me hace falta esta reacción o me hace falta esta otra reacción... o invéntate una reacción. Ahí es donde sí podemos entender la inteligencia, aunque visto mucho más a fondo es todavía más complicado porque están apareciendo ahora centros de procesamiento de señales en el citoplasma donde participan varias proteínas, donde participan ácidos nucleicos, y ya empiezan ahí a aparecer fenómenos en los que, en función de que se unan diferentes tipos de activadores, ese centro logístico o ese centro de reunión va a desencadenar una respuesta u otra.

Vivimos en base a modelos metafóricos de lo que es real. Y en función del microscopio que uses pues ves de una manera o ves de otra manera, y comprendes de una manera o comprendes de otra. Hasta ahora hemos entendido la célula pues eso, desde la genética: hay una información que dice que tiene que ser así y va a actuar y va a crear y va a hacer. Y resulta que no es tan así, porque dentro de la célula hay más estructuras pseudointeligentes o con actividad de decidir.

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