Inicio Volumen 10 Número 58 La glicación de las proteínas y su participación en enfermedades humanas

La glicación de las proteínas y su participación en enfermedades humanas

La asociación de azúcares con proteínas puede alterar estas últimas. Este proceso parece participar en el envejecimiento celular y en las complicaciones crónicas de la diabetes.

La unión de azúcares reductores a las proteínas a través de la llamada reacción de glucosilación no enzimática o glicación puede producir alteraciones en estas últimas. El proceso tiene lugar en etapas sucesivas: las iniciales son rápidas y reversibles mientras que las finales son lentas e irreversibles. Se cree que ambas están implicadas en el envejecimiento celular y en el desarrollo de complicaciones crónicas de la diabetes.

Figura 1: El azúcar reductor glucosa puede existir en forma abierta con un grupo carbonilo o cerrarse formando estructuras en anillo conocidas como anómeros cíclicos en los que ha desaparecido el grupo carbonilo. Solamente la forma abierta participa en las reacciones de glucosilación no enzimática de las proteínas.
Figura 1: El azúcar reductor glucosa puede existir en forma abierta con un grupo carbonilo o cerrarse formando estructuras en anillo conocidas como anómeros cíclicos en los que ha desaparecido el grupo carbonilo. Solamente la forma abierta participa en las reacciones de glucosilación no enzimática de las proteínas.

Los azúcares reductores (así denominados porque son oxidados fácilmente por otras sustancias) son aquellos que poseen un grupo químico llamado carbonilo (ver figura 1) que tiene una alta reactividad. La unión de estos azúcares (glucosilación) a proteínas tiene lugar a través de una reacción tradicionalmente denominada reacción de Maillard y, más recientemente, glicación.

Este proceso ha sido estudiado sistemáticamente desde hace unos cien años debido a que se lo ha aplicado en la industria alimentaria para mejorar el aspecto y el sabor de algunos alimentos (por ejemplo en la elaboración del dulce de leche) y porque constituye un factor importante de la pérdida de valor nutritivo durante los tratamientos térmicos prolongados.

Por más de 50 años, el avance en la comprensión del mecanismo químico de la glicación estuvo directamente vinculado con la ciencia y la tecnología alimentarias. Su importancia fisiológica se puso de manifiesto a partir del descubrimiento de que parte de la hemoglobina en la sangre de individuos sanos está glucosilada (combinada con el azúcar glucosa) y de que el nivel de glucosilación es mayor en pacientes diabéticos.

En la glicación participan el grupo carbonilo de los azúcares reductores (figura 1) y los grupos amino primarios de los residuos de aminoácidos que forman las proteínas (figura 2) y no intervienen enzimas (ver recuadro “Las especies que reaccionan durante la glucosilación”). En la reacción se pueden distinguir tres etapas sucesivas

F. Luis González Flecha

F. Luis González Flecha

Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas, UBA – CONICET
Pablo R. Castello

Pablo R. Castello

Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas, UBA – CONICET
Juan J. Gagliardino

Juan J. Gagliardino

Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada, UNLP – CONICET
Juan Pablo FC Rossi

Juan Pablo FC Rossi

Doctor en bioquímica, UBA. Investigador superior del Conicet.
Profesor plenario, FFYB, UBA. Director del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas, UBA-Conicet.
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