DRA. ELENA BENDALA TUFANISCO
Universidad CEU-Cardenal Herrera
Fundación Valenciana de Estudios Avanzados
Con el nacimiento de la Bioquímica y el estudio de las moléculas constitutivas de las células, las proteínas fueron inicialmente divididas en dos grupos: las proteínas estructurales, aquellas que contribuían a preservar la forma celular, y las enzimas, responsables de las reacciones químicas en las células a baja temperatura y, por ende, del funcionamiento de los seres vivos.
Durante esos años iniciales, la enzimología y el estudio de las vitaminas fueron las dos líneas más relevantes de desarrollo de la Ciencia, con las aportaciones fundamentales de figuras como Hans Krebs y Otto Warburg en rutas metabólicas y aislamientos de enzimas, y Herbert McLean Evans y Katehrine Bishop o Szent-Györgyi en el descubrimiento, respectivamente, de las vitaminas E y C.
Pero, como tuve ocasión de comprobar personalmente, las proteínas son difíciles de manejar; mantener la actividad de las enzimas o cristalizarlas requieren de grandes dosis de habilidad y paciencia, de ahí lo sorprendente de la labor de cristalógrafos como Rosalind Frankling, Ada Yonath, Santiago Grisolía, Roger Kornberg o Max Perutz.
No obstante, las aportaciones de Avery, McLeod y McCarty demostrando que la información genética estaba localizada en los ácidos nucleicos y no en las proteínas, apoyados por los trabajos de Alfred Hershey y Martha Chase, junto al descubrimiento de la estructura del ADN (que Watson y Crick bautizaron como la doble hélice) y la labor de Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago de aislamiento de la proteína que sintetizaba ARNmensajero y a la que llamaron polinucleótido fosforilasa, inició una efervescencia por los ácidos nucléicos y la genética.
Proteínas en el tejido muscular
Esta inquietud desvió durante años el protagonismo científico hacia los genes, cuando el código genético fue descifrado. Fue una competición, tan atractiva y ajustada como las carreras automovilísticas, entre los grupos de Ochoa, de Marshall Nirenberg y Johann Matthaei con el apoyo del NHI, y, en un segundo término, de Khorana.
En los últimos años, los descubrimientos de investigadores de la talla de Carlos López Otín, Günter Blobel o Janet Thornton han llevado a cuestionar la división vigente en el Gene Ontology Proyect de las proteínas en tres grandes bloques: estructurales, con función molecular, e immunológicas. Cada vez está más claro que, en cualquier situación, las proteínas realizan actividades que contribuyen al funcionamiento celular.
Uno de los ámbitos más fascinantes se encuentra en el tejido muscular y, muy especialmente, en el músculo cardiaco. Hace 25 años, nos enseñaban en las facultades de medicina que los miofilamentos de actina y miosina se contraían activamente por efecto de la entrada de calcio en los miocitos y que, a fin de mantenerlos anclados en su origen, había un conjunto de proteínas que actuaban como los pilares de sujeción durante el estiramiento, llamados discos Z. Hasta el nombre se debía a la imagen de los cortes en el microscopio óptico.
Hoy, les explico a mis alumnos que los discos Z son estructuras formadas por un amplio grupo de proteínas -que crece anualmente- y que se distribuyen en un entramado tridimensional en canasta de baloncesto y con una zona en cuadrado pequeño. Y les insisto en que las diferentes proteínas que lo conforman, cuando sufren mutaciones, están implicadas en numerosas cardiopatías y miopatías.
Sarcómeros implicados en enfermedades
Probablemente, estos hallazgos modifiquen los tratamientos de muchos pacientes en el futuro. Y esto es sólo el principio, porque también la banda central de los sarcómeros, la estructura responsable de la contracción de los diversos tipos de músculo, parece implicada en otras enfermedades.
Por si estos hallazgos no supusieran suficiente ampliación en las causas de enfermedades del músculo cardiaco, esquelético y liso, algunos de los artículos sobre envejecimiento demuestran que proteínas hasta entonces implicadas en el mantenimiento de la morfología de la membrana nuclear también disminuyen, cuando sufren mutaciones, la fuerza de contracción muscular.
El futuro de las funciones de las proteínas se muestra tan atrayente como lo fue en sus comienzos para figuras como Eduard Buchner, Otto Meyerhof, Leonor Michaelis, Dorothy Crowfoot Hodkings o Gertrudis de la Fuente. Y ahora disponemos de mayores conocimientos y mejores técnicas de estudio para descubrir los secretos de esas moléculas que supusimos sólo fijaban estructuras o mantenían membranas.
