Isoenzima
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Isoenzimas: proteinas con diferente estructura pero que catalizan la misma reaccion pero que se desplazan de forma diferente en la electroforesis. Con frecuencia, las isoenzimas son oligomeros de diferentes cadenas peptidicas, y usualmente difieren en los mecanismos de regulacion y en las caracterisiticas cinéticas.
Sumario
Historia
El término isoenzima fue acuñado por C.L. Markert y F. Moller in 1959 para describir múltiples enzimas con especificidad de sustrato igual (enzimas distintas que trabajan sobre un mismo sustrato) o muy similar, y que ocurren en el mismo organismo. Markert luego propuso modificar el término para que incluyera adjetivos como alélico, no-alélico, multimérico, conformacional y conjugado. Estos adjetivos implican una definición más amplia del término isoenzima y por lo tanto ahora incluye variaciones genéticas y modificaciones fisiológicas de las estructuras proteicas.
Importancia
El descubrimiento de las isoenzimas ha favorecido la creación de marcadores genéticos más eficientes que los morfológicos, ya que por lo general permiten distinguir genotipos homocigóticos de heterocigóticos, pues una de sus característica es la de presentar codominancia .
Desde el punto de vista fisiologico, la existencia de isoenzimas permite que haya enzimas similares con diferentes caracteristicas, de acuerdo a los requerimientos especificos del tejido o a determinadas condiciones metabolicas. Permiten además un ajuste fino del metabolismo.
Características
La existencia de múltiples formas moleculares para las enzimas es común en los organismos vivos. Las isoenzimas frecuentemente son específicos de ciertas células o tejidos. La heterogeneidad molecular de los enzimas confiere a los organismos plasticidad, versatilidad y precisión en sus funciones metabólicas. Existe un debate abierto sobre si la variación isoenzimática es neutra o no desde el punto de vista de la adaptación al medio. Los isoenzimas son útiles para analizar la variabilidad genética en una población.
Formación
El mecanismo más común de formación de isoenzimas supone el ordenamiento de subunidades que provienen de dos loci genéticos diferentes en distintas combinaciones para formar la enzima polimérica activa.
Ejemplo de Isoenzimas
Las isoenzimas más importantes que han sido estudiadas para aplicaciones clínicas son:
Creatín fosfo quinasa o CPK
Aparece en forma de dímero con dos tipos de subunidades, la M (tipo músculo) y la B (tipo cerebro). En el cerebro, ambas subunidades son, desde el punto de vista electroforético del mismo tipo y se designan B. En el músculo esquelético, las subunidades son ambas del tipo M. Las isoenzimas que contienen las subunidades del tipo B y del tipo M (MB) sólo se encuentran en el corazón (miocardio). Otros tejidos contienen cantidades variables de las isoenzimas MM y BB.
Lactato deshidrogenasa ó LDH
Es una enzima tetramérica que contiene solo dos subunidades distintas: las designadas H del corazón (miocardio) y las M del músculo. Estas dos subunidades se pueden combinar de 5 formas diferentes.
Transaminasas o Aminotransferasas GOT o AST y GPT o ALT
Actualmente se determina por separado la glutámico oxalacético transaminasa o GOT, llamada también aspartatoaminotransferasa o AST, y la glutámico pirúvico transaminasa o GPT o alanín aminotransferasa o ALT. En el suero normal abunda más la primera que la segunda. En el hepatocito, la GPT es una enzima citoplasmática, mientras que la GOT es bilocular: se encuentra tanto el citoplasma como en las mitocondrias.
Fosfatasa Alcalina o Fal
En el suero humano existen varios tipos de fosfatasa alcalina, una enzima derivada de la membrana celular cuya función fisiológica no es conocida y que hidroliza ésteres fosfóricos sintéticos a pH 9. Esta actividad enzimática está ubicada en hueso, intestino delgado, hígado y placenta. Aumenta generalmente la fosfatemia en los períodos de crecimiento y reparación ósea.
Amilasa
Existen dos isoenzimas de la amilasa: la “P” o pancreática, que pasa más fácilmente a la orina y la “S” o salival, más rápida en la electroforesis. Su distinta proporción tiene interés diagnóstico, especialmente en las parotiditis para confirmar o descartar la complicación pancreática. Normalmente existe una proporción de las isoenzimas P (40%) y S (60%).
Fuentes
MARKERT, C.L. and Moller, F. 1959. Multiple form of enzymes: Tissue ontogenetic and species specific patterns. Poc. Natl. Acad. Sci. (USA) 45: 753 -763 .
Thomas M. Devlin. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. Tercera edición. 2000. El Manual Merck. Décima edición. 1999.
