Importancia y algunas aplicaciones de la enzimas en la biomédica

Importancia y algunas aplicaciones de la enzimas en la biomédica

importance and some applications of enzymes in biomedicine

Maria Mercedes Gregales Patiño

victor Alfonzo Vargas hincapie

Carlos andres Cartagena Velázquez

KEYWORDS^[a]

Enzima, catalizador, inhibidores, cinética enzimática, reguladores metabólicos.

Enzymes, catalyst, inhibitors, enzyme kinetics, metabolic regulators.

RESUMEN:

Las enzimas son catalizadores de reacciones químicas las cuales permiten la vida en el planeta,

participan en la descomposición de los nutrientes para suministrar energía y componentes químicos, en lograr el ensamblaje de esos bloques en proteínas, DNA, membranas, células y tejidos, y posibilitar el aprovechamiento de la energía para potenciar la motilidad celular, la función neuronal y la contracción muscular. Casi todas las enzimas son proteínas. La impresionante actividad catalítica, la especificidad del sustrato y la estereoespecificidad de las enzimas les permiten cumplir funciones únicas en la salud y el bienestar humano, cuando usamos las enzimas para el bienestar humano las usamos en el diagnóstico de enfermedades para la creación de fármacos. También las usamos como reguladores, por ejemplo, cuando el mecanismo de respuesta del sensor responsable del mantenimiento del equilibrio homeostático sufre trastornos estos pueden ser nocivos para la salud humana. El cáncer, la diabetes, la fibrosis quística y la enfermedad de Alzheimer se caracterizan por disfunciones regulatorias que se desencadenan por la interacción entre agentes patógenos, mutaciones genéticas, aporte nutricional y prácticas de estilo de vida.

ABSTRACT^[b]: 

Enzymes are catalysts of chemical reactions which allow life on the planet,

They participate in the breakdown of nutrients to supply energy and chemical components, in achieving the assembly of these blocks into proteins, DNA, membranes, cells and tissues, and in enabling the use of energy to enhance cell motility, neuronal function and muscle contraction. Almost all enzymes are proteins. The impressive catalytic activity, substrate specificity and stereospecificity of enzymes allow them to serve unique roles in human health and wellness, when we use enzymes for human wellness, we use them in disease diagnosis for drug development. We also use them as regulators, for example, when the sensor response mechanism responsible for maintaining homeostatic balance is disrupted, these can be harmful to human health. Cancer, diabetes, cystic fibrosis, and Alzheimer's disease are characterized by regulatory dysfunctions that are triggered by the interaction between pathogens, genetic mutations, nutritional intake, and lifestyle practices.

1. Introduction.

Las enzimas tienen un gran impacto en el área de la salud, pueden ser utilizadas en numerosos procesos médicos para diagnóstico, prevención, regulación y tratamiento, en las enzimas encontramos excepciones notables que incluyen RNA ribosomales y un puñado de moléculas de RNA imbuidas con actividad de endonucleasa o nucleótido ligasa conocidas colectivamente como ribozimas. La capacidad de detectar y cuantificar la actividad de enzimas específicas en sangre, en otros fluidos tisulares o extractos celulares proporciona información que complementa a la capacidad del médico para diagnosticar varias enfermedades. Muchas condiciones patológicas son consecuencia directa de cambios en la cantidad o en la actividad catalítica de enzimas claves que resultan de defectos genéticos, déficits nutricionales, daño tisular, toxinas o infección por patógenos virales o bacterianos. Los seres humanos usan las enzimas con el objetivo de ser usadas para tratar patologías, por ejemplo, en el caso de la lactasa se emplea para eliminar lactosa de la leche para beneficiar a los individuos intolerantes a la lactosa. Las proteasas y amilasas aumentan la capacidad de los detergentes para eliminar la suciedad y las manchas, mientras que otras enzimas pueden participar en la síntesis estereoespecífica de fármacos complejos o antibióticos.

1. Las enzimas usadas para el diagnóstico de algunas enfermedades.

 Muchas técnicas de diagnóstico aprovechan la especificidad y la eficacia de las enzimas que actúan sobre los oligonucleótidos, como el DNA. Las enzimas conocidas como endonucleasas de restricción, por ejemplo, escinden DNA bicatenario en sitios especificados por una secuencia de cuatro, seis o más pares de bases llamados sitios de restricción. La escisión de una muestra de DNA con una enzima de restricción produce un conjunto característico de fragmentos de DNA más pequeños. Las desviaciones en el patrón de producto normal, llamadas polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP, restriction fragment length polymorphisms), ocurren si una mutación hace que un sitio de restricción sea irreconocible para su endonucleasa de restricción afín o, como alternativa, genere un nuevo sitio de reconocimiento. Los RFLP se utilizan actualmente para facilitar la detección prenatal de una serie de trastornos hereditarios, que incluyen el rasgo drepanocítico, betatalasemia, fenilcetonuria infantil y la enfermedad de Huntington.

2.1. Aplicaciones médicas de la reacción en cadena de la polimerasa.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR, polymerase chain reaction) emplea una DNA polimerasa termoestable y cebadores de oligonucleótidos apropiados para producir miles de copias de un segmento definido de DNA a partir de una cantidad diminuta de material de partida. La PCR permite a los científicos médicos, biólogos y forenses detectar y caracterizar el DNA presente inicialmente a niveles demasiado bajos para la detección directa. Además de la detección de mutaciones genéticas, la PCR se puede utilizar para detectar patógenos y parásitos como Trypanosoma cruzi, el agente causal de la enfermedad de Chagas, y Neisseria meningitidis, el agente causante de la meningitis bacteriana, a través de la amplificación selectiva de su DNA