Aclaran el misterio sobre la producción natural de un raro aminoácido

El último aminoácido descubierto hasta ahora, la pirrolisina, se produce mediante una serie de tan sólo tres reacciones químicas con un único precursor, el aminoácido lisina. Así lo revela una nueva investigación en la que se usó espectrometría de masas y se hicieron experimentos, con el fin de descubrir cómo las células fabrican el aminoácido, un proceso que antes de este estudio era desconocido.

El equipo del microbiólogo Joseph Krzycki de la Universidad Estatal de Ohio ha confirmado que la pirrolisina es creada mediante reacciones enzimáticas con dos moléculas de lisina.

El hallazgo es sorprendente, dado que algunas partes de su estructura sugerían a los investigadores que ésta podía tener orígenes más complejos.

La pirrolisina resulta rara y hasta ahora sólo se sabe de su existencia en cerca de una docena de organismos. Pero su descubrimiento en 2002 como un aminoácido codificado genéticamente en microbios productores de metano generó nuevas preguntas sobre la evolución del código genético.

La pirrolisina está entre los 22 aminoácidos usados para crear proteínas a partir de la información

Joseph Krzycki. (Foto: OSU)

almacenada en los genes. Las proteínas son esenciales para la vida y realizan la mayoría de las tareas dentro de las células.

Esta información sobre cómo se fabrica (su ruta biosintética) ofrece un conocimiento más completo de cómo se fabrican los aminoácidos. Y debido a su rareza, esta molécula se está convirtiendo en una herramienta útil para la manipulación de proteínas en la investigación biomédica. Al haber sido identificado su mecanismo de fabricación, los científicos pueden ahora utilizar esta información para diseñar métodos con los que producir en grandes cantidades moléculas sintéticas similares o idénticas al aminoácido, con el fin de usarlas en diversas áreas de investigación.

FUENTE DE VIDA: BEBIDA DE AMINOACIDOS

Un equipo de científicos Italianos crearon una bebida a base de aminoácidos -los componentes de las proteínas- que logró alargar la vida de ratones alimentados con esta proteina. 

El nuevo coctel, afirman los investigadores en la revista Cell Metabolism, parece ser un buen aspirante en la larga búsqueda científica de un elíxir de la vida. Pero deberá ser probado en humanos. 

"Ésta es la primera demostración de que una mezcla de aminoácidos puede aumentar la supervivencia en ratones" afirma el doctor Enzo Nisoli, de la Universidad de Milán, quien dirigió el estudio. 

El doctor Nisoli y su equipo lograron mostrar el año pasado que tres aminoácidos -leucina, isoleucina y valina- extendieron la vida de la levadura, un hongo unicelular. 

Ahora, los científicos diseñaron un suplemento cuyos ingredientes clave son esos mismos compuestos, que forman parte de los llamados aminoácidos de cadena ramificada o BCAA. 

En el estudio, los científicos dieron a ratones machos de edad madura -todos sanos- agua que contenía una cantidad de BCAA además de su dieta tradicional. Otro grupo de animales recibió agua normal. 

Después de un período de varios meses, los científicos descubrieron que los roedores que recibieron el coctel de aminoácidos vivieron en promedio 869 días, comparados con 774 días de vida de los que no tomaron la bebida. Según los científicos, éste es un aumento de 12% en la longevidad de los animales. 

Y además de la supervivencia más larga, los animales mostraron un aumento en las mitocondrias -las encargadas de generar energía en las células- cardíacas y musculoesqueléticas. Los animales que bebieron el coctel de BCAA -dicen los autores- mostraron una mejora en el rendimiento físico y coordinación motora. 

Y también se encontró un incremento en la actividad de un gen que se sabe está vinculado a la longevidad y del sistema de defensa que combate los llamados compuestos radicales libres, que se cree causan daños oxidativos en las células. 

Tal como explica el doctor Nisoli, estos beneficios del suplemento de aminoácidos parecen ser similares a los que se obtienen con la restricción de calorías.La leucina es uno de los aminoácidos de cadena ramificada o BCAA. 

Aunque todos los ratones que participaron en el estudio eran machos, los científicos planean llevar a cabo experimentos similares con hembras. 

Los investigadores creen que los efectos de este suplemento podrían ser específicamente beneficiosos para las personas enfermas o los ancianos. "Quizás no sea útil para los jóvenes o los  fisicoculturistas que ya tienen una buena condición física" dice el científico. "Pero podría ser una buena estrategia preventiva". 

"Nuestro estudio ofrece un fundamento para explorar con más profundidad el rol de los aminoácidos en la prevención y control de trastornos relacionados con la edad en humanos", agrega. 

Hasta ahora no se ha podido entender el papel preciso que desempeñan los aminoácidos en los seres humanos, pero los fisicoculturistas los utilizan para mantener el tejido muscular. 

Los investigadores subrayan que ahora tendrán que llevar a cabo un ensayo amplio con seres humanos para convencer a los médicos de los beneficios que estos compuestos podrían brindar a ciertos pacientes. 

Relación entre el Alzheimer y concentraciones anormales de aminoácidos

Existen diferencias significativas en los niveles de arginina y fenilalanina (dos aminoácidos) en pacientes con enfermedad de Alzheimer o con Deterioro Cognitivo Leve cuando se comparan con los que presentan ancianos cognitivamente normales, según un estudio llevado a cabo por investigadores italianos de la Università de Bologna, que se publica este mes en el último ejemplar de la revista American Journal of Clinical Nutrition.

Se sabe que las concentraciones plasmáticas de varios aminoácidos pueden afectar a la disponibilidad cerebral de importantes neurotransmisores. Además, se ha publicado con anterioridad la presencia de anormalidades en los aminoácidos plasmáticos en ancianos con deterioro cognitivo. Sin embargo, no se conocen datos similares en la enfermedad de Alzheimer ni en lo que podría considerarse su fase prodrómica, el Deterioro Cognitivo Leve de tipo amnéstico.

Los investigadores estudiaron en este trabajo los perfiles plasmáticos de aminoácidos de 29 sujetos cognitivamente normales, 21 pacientes con Deterioro Cognitivo Leve de tipo amnéstico y 51 pacientes con enfermedad de Alzheimer. Todos los participantes procedían del Centro de Investigaciones sobre Fisiopatología del Envejecimiento de la Universidad de Bolonia.

Se encontraron niveles plasmáticos más altos de Fenilalanina en los pacientes con enfermedad de Alzheimer y con Deterioro Cognitivo Leve de tipo amnéstico en comparación con los sujetos de control. Además, la proporción entre los niveles de Arginina y otros aminoácidos básicos estaba también elevada en tales enfermos con respecto a los sujetos de control. En el caso de la fenilalanina, su carácter de aminoácido aromático ya le confiere importancia para la función cognoscitiva, pues los aminoácidos aromáticos actúan como precursores catecolaminérgicos.

Los resultados no se vieron modificados tras ajustar los datos en función de factores como los niveles de folato o de vitamina B12.

En base a estos datos, los autores concluyen que:

«Los perfiles de aminoácidos del plasma de pacientes ancianos con Deterioro Cognitivo Leve de tipo amnéstico o con enfermedad de Alzheimer muestran anormalidades en los aminoácidos básicos y aromáticos que afectan potencialmente a la biosíntesis de neurotransmisores».

 

Informacion Complementaria

Aminoácidos

Como ya hemos dicho las proteínas están formadas por aminoácidos, y que a su vez solo 20 forman parte de las proteínas presentes en los organismos, siendo los mas importantes para el organismo. Estos pueden ser  Esenciales y No Esenciales.


Aminoácidos Esenciales: son aquellos que no pueden ser sintetizado en el organismo y para obtenerlos es necesario tomar alimentos ricos en proteínas que los contengan.

• Histadina
• Isoleucina
• Leucina
• Lisisna
• Metionina
• Fenilalanina
• Tronina
• Triptofano
• Valina
• Alanina

No Esenciales: Estos son aquellos que pueden ser sintetizados en el organismo a partir de otras sustancias.

• Arginina
• Acido Aspartico
• Cisteina
• Acido Glutamico
• Glutamina
• Glicina
• Prolina
• Serina
• Tirosina
• Taurina

Bocadillos de Proteína

Está bien establecido que una persona común comiendo una dieta occidental común consume más calorías diarias de las que necesita. Los bocadillos altos en calorías rellenos de grasas y azúcares contribuyen a estas calorías extra. Las barras, bebidas, sopas y nueces llenas con proteína son mucho mejores que los demás bocadillos por las diferencias inherentes entre la proteína y los azúcares y las grasas.

Para empezar, la proteína es más satisfactoria que cualquiera de los otros dos macronutrientes por señales específicas que envía al cerebro. Cuando comemos bocadillos con proteína en lugar de azúcares y grasas, el cuerpo se siente más lleno, lo que ayuda a controlar el apetito entre comidas y a bajar las calorías y a controlar el peso. Estudios clínicos recientes han apoyado este fenómeno fisiológico.

Una segunda razón para elegir las proteínas como un bocadillo es su efecto termogénico. Esto se refiere a la contribución metabólica que una comida pone al cuerpo después de comerlo. Esta contribución metabólica es mucho más alta para las proteínas que para el azúcar o la grasa debido a que el cuerpo utiliza más energía para digerirla. Esto significa que cuando elige las proteínas sobre las otras dos, usted está quemando más calorías durante el proceso de digestión. Tener esta tasa de mayor contribución es bueno porque la proteína tiende a ser baja en contenido calórico, así que el cuerpo está trabajando más arduamente en menos calorías.

Una tercera razón para elegir los bocadillos de proteínas sobre los de azúcar y grasas es que el cuerpo necesita restaurar los bloques de construcción para el tejido muscular. El músculo es importante para nuestras actividades diarias, y determina nuestro metabolismo. Así que entre más mantengamos saludable nuestra masa muscular, más acelerado mantenemos nuestro metabolismo.

Así que la próxima vez que vaya por un bocadillo, elija una bebida, barra o sopa alta en proteínas. Evite las papitas, galletas, dulces y caramelos altos en calorías. Por lo general, tienen muchas calorías y son de poco valor nutricional para el cuerpo.

Proteinas

Probablemente hemos escuchado muchas veces hablar sobre proteína, nos han dicho que se encuentran en los diversos alimentos que consumimos y que son buenas para nuestro organismo... pero con eso ya sabemos suficiente? no lo creo por eso comenzaremos a explicar los que son las proteínas:

bueno son las moleculas organicas mas abundates en las celulas. Todas estan constituidas funtametal mente por carbono (C), hidrogeno (H), oxigeno (O) y nitrogeno (N); y varia en formas, tamaños y funciones biologicas. Algunas presentan azufre para mantener su estructura.

Todas las proteinas se encuentran formados a partir de unidades llamados aminoacidos. de los 150 diferentes aminoasicos conocidos, solo 20 forman parte de las proteninas presentes en los organismos.

Todos poseen  la misma estructura general.  un grupo amino (NH2), un grupo carboxilo o grupo acido (COOH) y carbono alfa al que va unido el resto (R) de la molecula.

Funciones de la Proteínas 

Algunas de la funciones biologicas que desempeñan las proteinas en el organismo son:

Reguladora: Actuán como hormonas regulando la actividad fisiológica y metabolica de las celular ( insulina)

Estructural: Forma parte de la membrana celular y de diversos tejidos ( colageno, elastina, queratina).

Transporte: Facilitan el trasporte de gases en liquidos como la sangre ( hemoglobina)

Inmunológica: Los anticuerpos son proteinas que intervienen en la defensa frente agentes extraños

Reserva: Actuán como sustancias de  reserva ( ovoalbumina del huevo y la caseína)

Contráctiles: Permiten el movimiento de determinado oraganelos  dentro de la celula ( miosina y actina)

las proteínas también tiene función catalítica, ya que actúan como enzimas, controlando la velocidad de las reacciones químicas y acelerado de la degradación de sustratos.