{"id":2314,"date":"2019-12-20T10:35:30","date_gmt":"2019-12-20T10:35:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/cienciaull\/?p=2314"},"modified":"2020-09-16T10:51:08","modified_gmt":"2020-09-16T10:51:08","slug":"que-es-la-reprogramacion-del-metabolismo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/cienciaull\/que-es-la-reprogramacion-del-metabolismo\/","title":{"rendered":"\u00bfQue\u0301 es la reprogramacio\u0301n del metabolismo?"},"content":{"rendered":"\n
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FECHA: <\/strong>20\/12\/2019<\/p>\n

AUTOR <\/span>MIGUEL \u00c1NGEL MEDINA TORRES <\/b>
<\/b>ILUSTRACI\u00d3N <\/span>VER\u00d3NICA MORALES<\/b><\/p>\n

Departamento de Biolog\u00eda Molecular y Bioqu\u00edmica<\/span><\/i>
<\/span><\/i>Universidad de M\u00e1laga <\/span><\/i>
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<\/span><\/b><\/p>\n

El metabolismo, venerable tronco central de la bioqu\u00edmica cl\u00e1sica, hab\u00eda vivido, antes del momento en que comenc\u00e9 mi formaci\u00f3n cient\u00edfica en los a\u00f1os ochenta, momentos mejores.<\/span><\/p>\n

De hecho, los a\u00f1os veinte del pasado siglo marcaron una primera \u201cedad dorada\u201d del metabolismo, gracias a una excepcional generaci\u00f3n de bioqu\u00edmicos (Embden, Meyerhof, Warburg, Krebs, Szent-Gy\u00f6rgyi y Lipmann, entre otros) que defini\u00f3 y caracteriz\u00f3 sus v\u00edas centrales. En los a\u00f1os cincuenta y sesenta, los estudios sobre bioenerg\u00e9tica llevados a cabo por cient\u00edficos tan relevantes como Calvin y Mitchell (premios Nobel), Lehninger, Kennedy o Crane, supusieron una segunda \u201cedad dorada\u201d. Sin embargo, con el advenimiento de la revoluci\u00f3n cient\u00edfico-tecnol\u00f3gica del ADN recombinado a mediados de los setenta, se inici\u00f3 la etapa \u201cgenoc\u00e9ntrica\u201d de la Biolog\u00eda, que predomin\u00f3 hasta finales del siglo XX. Este casi cuarto de siglo supuso un periodo oscuro para los estudios metab\u00f3licos, entonces \u201cdesprestigiados\u201d por \u201canticuados\u201d y por encontrarse fuera de las modas cient\u00edficas del momento. A pesar de la sorpresa del descubrimiento, a comienzos de los ochenta, de un intermediario metab\u00f3lico conocido como \u201cfructosa-2,6-bisfosfato\u201d, que result\u00f3 central en la regulaci\u00f3n de alguna de las rutas centrales m\u00e1s importantes como son la glucolisis (responsable de la degradaci\u00f3n de la glucosa) y la gluconeog\u00e9nesis (responsable de su s\u00edntesis), el metabolismo se segu\u00eda considerando esencialmente conocido. La reducida comunidad cient\u00edfica que por entonces nos dedic\u00e1bamos al \u201canticuado\u201d estudio del metabolismo tumoral, nos la ve\u00edamos y nos la dese\u00e1bamos para publicar nuestros resultados en revistas y nunca de primer\u00edsima fila.<\/span><\/p>\n

Todo cambi\u00f3 en la segunda mitad de los a\u00f1os noventa, cuando el \u201credescubrimiento\u201d del efecto Warburg fue determinante para el renovado inter\u00e9s en el metabolismo tumoral, inter\u00e9s que se mantiene hasta hoy. Hablo de forma apropiada de \u201credescubrimiento\u201d, pues el hallazgo original (que hab\u00eda permanecido pr\u00e1cticamente olvidado durante el periodo \u201cgenoc\u00e9ntrico\u201d) tuvo lugar en el primer tercio del siglo XX. En efecto, hace m\u00e1s de 90 a\u00f1os, Otto Warburg observ\u00f3 que un carcinoma de rata produc\u00eda grandes cantidades de lactato (producto final de la degradaci\u00f3n de la glucosa a trav\u00e9s de la glicolisis) incluso en presencia de ox\u00edgeno. La identificaci\u00f3n de esta glucolisis aerobia (a la que posteriormente se conocer\u00eda como efecto Warburg) como una caracter\u00edstica com\u00fan a m\u00faltiples tipos de c\u00e9lulas tumorales, fue el comienzo de nuestro conocimiento actual de las peculiaridades del metabolismo tumoral. En la actualidad, y desde la publicaci\u00f3n en 2011 de la versi\u00f3n actualizada de los \u201challmarks\u201d del c\u00e1ncer por Douglas Hanahan y Robert Weiberg, en la que la \u201cdesregulaci\u00f3n de la energ\u00e9tica celular\u201d se presenta como otra se\u00f1al distintiva del c\u00e1ncer, est\u00e1 plenamente aceptado que en el c\u00e1ncer se produce una reprogramaci\u00f3n general de su metabolismo. En los \u00faltimos 20 a\u00f1os, una legi\u00f3n de autores de primera l\u00ednea ha hecho brillantes carreras cient\u00edficas utilizando los Principios de Bioqu\u00edmica de Lehninger como gu\u00eda en su paulatino \u201credescubrimiento\u201d de la importancia de la reprogramaci\u00f3n del metabolismo de gl\u00facidos, l\u00edpidos y compuestos nitrogenados en el c\u00e1ncer hasta el punto de que sus trabajos encuentran acogida en las m\u00e1s importantes e \u201cimpactantes\u201d revistas cient\u00edficas. Sin negar el m\u00e9rito de la buena ciencia que todos ellos est\u00e1n realizando, insisto en emplear el t\u00e9rmino \u201credescubrimiento\u201d, porque buena parte de esos \u201challazgos\u201d ya hab\u00edan sido estudiados, si bien, con t\u00e9cnicas menos sofisticadas que las actuales, d\u00e9cadas antes, tal como, ejemplarmente, ilustra el poco conocido y, sin embargo, imprescindible, libro \u201cBiochemical Aspectos of Tumour Growth\u201d (1980), de V.S. Shapot .<\/span><\/p>\n

Sin embargo, todos estos cambios y adaptaciones metab\u00f3licas, que se \u201cvenden\u201d como \u201cexcepcionales\u201d y como se\u00f1al de identidad del c\u00e1ncer, no son sino el reflejo del car\u00e1cter complejo y din\u00e1mico de la red metab\u00f3lica, capaz de adaptarse a los cambios y demandas metab\u00f3licas y bioenerg\u00e9ticas de cada situaci\u00f3n. En el \u00faltimo tercio del siglo XX, el neurobi\u00f3logo chileno Humberto Maturana introdujo el concepto de autopoiesis para referirse a las propiedades inherentes de la vida, un concepto que desarroll\u00f3 extensa y l\u00facidamente en el libro \u201cEl \u00e1rbol del conocimiento\u201d (1990), escrito en colaboraci\u00f3n con su disc\u00edpulo Francisco Varela, prematuramente desaparecido: \u201clos seres vivos se caracterizan porque, literalmente, se producen continuamente a s\u00ed mismos, lo que indicamos al llamar a la organizaci\u00f3n que los define organizaci\u00f3n autopoi\u00e9tica […] En primer lugar, los componentes moleculares de una unidad autopoi\u00e9tica celular deber\u00e1n estar din\u00e1micamente relacionados en una continua red de interacciones\u201d. Esa red din\u00e1mica es el metabolismo y su capacidad de cambiar, adapt\u00e1ndose a los cambios externos e internos, es lo que llamamos reprogramaci\u00f3n metab\u00f3lica. Seg\u00fan este enfoque, la reprogramaci\u00f3n metab\u00f3lica del c\u00e1ncer representa un ejemplo (ciertamente notable) de la flexibilidad y adaptabilidad del metabolismo. Hay que remontarse a m\u00e1s de 40 a\u00f1os atr\u00e1s para identificar a uno de los primeros trabajos cient\u00edficos publicados que ya ilustraban este concepto, cuando el grupo dirigido por el profesor Federico Mayor Zaragoza demostr\u00f3 que el organismo anaerobio facultativo Saccharomyces cerevisiae (la levadura de panader\u00eda) adaptaba su metabolismo en la transici\u00f3n desde condiciones normales de ox\u00edgeno (normoxia) a aquellas en las que este est\u00e1 a niveles m\u00e1s bajos (hipoxia). Algo que estaba vinculado a una dr\u00e1stica reducci\u00f3n de la enzima conocida como \u201c2-oxoglutarato deshidrogenasa\u201d, lo que conduce a la reorganizaci\u00f3n de una ruta central del metabolismo, la denominada como ciclo de Krebs. De hecho, no s\u00f3lo la hipoxia sino tambi\u00e9n los ritmos circadianos, el ejercicio, la hibernaci\u00f3n y pr\u00e1cticamente cualquier otro factor que suponga un cambio en las demandas energ\u00e9ticas y biosint\u00e9ticas de un organismo son capaces de modular la expresi\u00f3n g\u00e9nica y las caracter\u00edsticas metab\u00f3licas de las c\u00e9lulas. Incluso en un mismo organismo sus distintas partes y \u00f3rganos responden aut\u00f3noma pero concertadamente a los cambios de requerimientos bioenerg\u00e9ticos y biosint\u00e9ticos.<\/span><\/p>\n

La reprogramaci\u00f3n del metabolismo, antes y m\u00e1s que una se\u00f1al distintiva del c\u00e1ncer lo es del propio metabolismo, entendido como ese complejo y din\u00e1mico conjunto de procesos fisicoqu\u00edmicos que la c\u00e9lula viva ejecuta para mantenerse fuera del equilibrio termodin\u00e1mico, que es la muerte.<\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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