Metabolismoaz (eta II)

César Tomé López

XIX. mendearen zati handienean zehar, gorputzean sartzen diren elikagaiak eta ateratzen diren deskonposizioaren produktuak konektatzen dituzten tarteko erreakzio kimikoak definitzeko ahaleginak egin ziren; alta, inplikatutako substantzien ezaugarri kimikoen ezagutzan oinarritutako usteak baino ez ziren.
humanmetabolism

Irudia: XX. mendearen erdialdean mapa metabolikoak aski konplexuak ziren biokimika eta fisiologia laborategietako hormak betetzeko.

Stoffwechsel-aren ikerketa esperimentaletan, sabeleratutako karbohidratoen, gantzen, proteinen eta oxigenoaren neurketa kuantitatiboa egiten zen batetik, eta bestetik urea, karbono dioxido eta ur formako iraizkinen neurketa, osasun edo gaixotasun egoera eta dieta ezberdinen arabera.

1904an Franz Knoop-ek txakurrak elikatu zituen karbono terminalean fenilo talde bat zuten gantz-azidoen deribatuekin. Animaliek zailtasunez metabolizatu zituzten konposatu horiek, eta konposatuen deskonposizioaren tarteko produktuak iraitzi zituzten. Horrela, Knoopek adierazi zuen gantz-azidoak β oxidazioen segida baten ondorioz deskonposatzen zirela, eta oxidazio horietako bakoitzak katea bi atomotan mozten zuela. Horixe izan zen esperimentalki ezarritako tarteko erreakzioen lehenengo seriea; zoritxarrez, Knoopen metodoa ezin zen beste erreakzio batzuetara zabaldu.

Hurrengo hiru hamarkadetan Knoopek defendatu zuen biokimikaren helburua honako erreakzio serie hauek argitzea izan behar zela: elikagaiak eta iraizkinak lotzen dituzten deskonposizio-erreakzioen serie osoak, eta gorputzaren osagai diren molekulak ekoizten dituzten sintesi-erreakzioen serieak.

XX. mendearen lehenengo hamarkadan forma zuzenagoak deskubritu ziren ikertzeko metabolismoaren hasierako eta amaierako puntuen artean gertatzen diren aldaketa kimikoak, eta, pixkanaka, gero eta maizago “tarteko metabolismo” deituriko azpi-espezialitate bat hasi zen sortzen. Federico Batelli eta Lina Stern-ek Genevan (Suitza), eta Torsten Thornberg-ek Lund-en (Suedia) metodo manometrikoak garatu zituzten bakoitzak bere aldetik, ehun bakartuen mailako fenomeno ezberdinak ikertzeko. Horretarako, ustez tarteko produktuak ziren substantziak gehitzean arnasketa-tasan eragindako efektuak frogatu zituzten. Gustav Embden-ek eta beste batzuek antzeko arazoak landu zituzten, perfunditutako organo isolatuak erabiliz.

Metodo horiei esker, hainbat substantzia identifikatzea lortu zen: azido pirubikoa, azido azetikoa eta metabolismoan esku hartu behar zuten zenbait azido dikarboxiliko, besteak beste. Baina ezin izan ziren erlazionatu substantzia horiek eta beste ustezko tarteko batzuk, ondo frogatutako erreakzio serieak osatzeko.

Bien bitartean, Eduard Buchner-ek hartzidura lortu zuen zelularik erabili gabe (ondorioz kimikaren Nobel saria eskuratuko zuen 1907an), eta horrek suspertu egin zuen legamien tarteko fenomenoen ikerketa, azterketa zehatzetarako askoz ere eskuragarriagoak baitziren legamiak animalien ehunak baino. Hartzidura-eskemen serie partzialki espekulatibo baten ondoren, Carl Neuberg-ek 1913an erreakzio sekuentzia berri bat proposatu zuen; sekuentzia horretan 6 karbono-atomodun azukreak (glukosa, fruktosa, galaktosa eta, oro har, hexosak) deskonposatu egiten ziren metilglioxalera iritsi arte (azido pirubikoaren aldehidoa). Proposamen hori hain zen interesgarria ezen ikertzaile asko saiatu ziren hurrengo urteetan hori baieztatzen, harik eta frogatu zen arte metilglioxalak ez zuela inolaz ere parte hartzen.

Baina Neubergen proposamenak fruituak eman zituen. 1935ean, aldatutako erreakzio-sekuentzia batek —Embden eta Otto Meyerhoff-en lanaren emaitza, gehienbat— karbohidratoen bide metaboliko anaerobioa definitu zuen.

1930ean, Hans Krebs izeneko mediku gazte batek tarteko metabolismoaren arloari heldu zion, Otto Warburg-ekin Berlingo Kaiser Wilhelm Biologia Institutuan ikasitako metodoen ekarpena baliatuz. Krebsek 1932an deskubritu zuen ugaztunek urea sintetizatzeko duten prozesu zikliko bat. Krebsek beste bide metaboliko batzuk ere deskubritu zituen; aipagarria da 1937an aurkitutako karbohidratoen metabolismorako azido zitrikoaren zikloa, bere izena daramana (horri esker, Medikuntza edo Fisiologiako Nobel saria irabaziko zuen 1953an).

30eko urteen amaieran, bide metaboliko ezberdinak konektatzen hasi ziren, sare zabalak eratuz. 1940az geroztik isotopo erradioaktiboak erabiltzen hasteak aurrerapen handiak ekarri zituen bide metabolikoak identifikatzeko. Mendearen erdialdean mapa metabolikoak aski konplexuak ziren biokimika eta fisiologia laborategietako hormak betetzeko; era berean, aminoazido, azukre, gantz-azido, azido nukleiko eta beren deribatuen deskonposizio/sintesirako bide nagusiak kasik bukatuak ziren, itxura batean. Ordutik, ikertzaileek beren arreta bide horien erregulazioan jarri zuten, egoera geldikorrak mantentzeko energia-horniduraren aldaketei eta inguruneko beste baldintzei erantzuten dieten bitartean (homeostasia).

——————————————–

Egileaz: Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena: Leire Martinez de Marigorta

Hizkuntza-begiralea: Gidor Bilbao

——————————————–

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>