Bioquímica y medicina Robert K. Murray, MD, PhD
INTRODUCCIÓN
La bioquímica puede definirse como la ciencia de la base química de
la vida (del griego bios, “vida”). La célula es la unidad estructural
de los sistemas vivos. De este modo, también es factible describir a
la bioquímica como la ciencia de los constituyentes químicos de las
células vivas, y de las reacciones y los procesos que experimentan. Mediante esta definición, la bioquímica abarca grandes áreas de la biología celular, la biología molecular y la genética molecular.
El objetivo de la bioquímica es describir
y explicar, en términos moleculares, todos
los procesos químicos de las células vivas
El principal objetivo de la bioquímica es el entendimiento completo,
en el nivel molecular, de todos los procesos químicos relacionados
con las células vivas. Para lograr este objetivo, los bioquímicos han
buscado aislar las numerosas moléculas que se encuentran en las
células, determinar su estructura y analizar cómo funcionan. Se han
usado muchas técnicas para estos propósitos; algunas de ellas se resumen en el cuadro 1-1.
El conocimiento de la bioquímica es
esencial para todas las ciencias de la vida
La bioquímica de los ácidos nucleicos ocupa un lugar fundamental
justo en el corazón de la genética; a su vez, el uso de métodos gené-
ticos ha sido crucial para dilucidar muchas áreas de la bioquímica.
La fisiología, el estudio de la función del cuerpo, se superpone con
la bioquímica casi por completo. En la inmunología se emplean
muchas técnicas bioquímicas y numerosos métodos inmunológicos
han encontrado amplio uso por bioquímicos. La farmacología y la
farmacia se fundamentan en un sólido conocimiento de la bio-
química y la fisiología, en particular, casi todos los fármacos son
metabolizados mediante reacciones catalizadas por enzimas. Los venenos actúan sobre reacciones o procesos bioquímicos; éste es el
tema de estudio de la toxicología. Los métodos bioquímicos cada
vez reciben un uso más amplio en la investigación relacionada con
los aspectos básicos de la patología (el estudio de la enfermedad),
como la inflamación, la lesión celular y el cáncer. Muchos investiga-
dores en microbiología, zoología y botánica emplean métodos
bioquímicos de manera casi exclusiva. Estas relaciones no sorprenden, porque la vida, como se le conoce, depende de reacciones y pro-
cesos bioquímicos. De hecho, las antiguas barreras entre las cien cias
de la vida están derrumbándose y la bioquímica está llegando a ser,
cada vez de manera más frecuente, su lenguaje común.
Una relación recíproca entre
la bioquímica y la medicina
ha estimulado avances mutuos.
Las dos preocupaciones más importantes para los investigadores
en las ciencias de la salud —y en particular para los médicos— son
tanto el entendimiento y el mantenimiento de la salud, como la
comprensión y el tratamiento efectivo de las enfermedades. La bioquímica tiene enormes repercusiones sobre estas dos preocupaciones fundamentales de la medicina. De hecho, la interrelación de
la bioquímica y la medicina es una amplia avenida que circula en
dos sentidos. Los estudios bioquímicos han esclarecido muchos aspectos de la salud y la enfermedad, a la inversa, el estudio de diversos aspectos de la salud y la enfermedad ha abierto nuevas áreas en
la bioquímica. En la figura 1-1 se muestran algunos ejemplos de esta
avenida de dos direcciones. Por ejemplo, el conocimiento de la estructura y la función de las proteínas fue necesario para dilucidar la
diferencia bioquímica única entre la hemoglobina normal y la de
células falciformes. Por otra parte, el análisis de la hemoglobina
de células falciformes ha contribuido de manera significativa al entendimiento de la estructura y la función tanto de la hemoglobina
como de otras proteínas normales. Cabría citar ejemplos análogos
de beneficio recíproco entre la bioquímica y la medicina para los
otros incisos pareados que muestra la figura 1-1.
Otro ejemplo es la
investigación pionera de Archibald Garrod, médico que ejerció en
Inglaterra a principios del siglo xx, quien estudió a pacientes con
diversos trastornos hasta cierto punto raros (alcaptonuria, albinismo, cistinuria y pentosuria; los cuales se describen en capítulos posteriores), y estableció que estas enfermedades estaban determinadas
por mecanismos genéticos. Garrod designó a estas enfermedades
como errores innatos del metabolismo (metabolopatías); sus
ideas proporcionaron un importante fundamento para el desarrollo
de la genética bioquímica humana. Los esfuerzos más recientes por
entender la base de la enfermedad genética conocida como hipercolesterolemia familiar, que origina aterosclerosis grave a una edad
temprana, han llevado a alcanzar un progreso notorio del entendimiento de los receptores celulares y de los mecanismos de captación
del colesterol por las células. Los estudios de oncogenes en células
cancerosas han dirigido la atención hacia los mecanismos moleculares involucrados en el control del crecimiento celular normal.
Tales ejemplos y muchos otros recalcan la manera en que el estudio de la enfermedad llega a abrir áreas de la función celular para investigación bioquímica básica.
La relación entre medicina y bioquímica tiene inferencias importantes para la primera. Mientras el tratamiento médico esté fundamentado con firmeza en el conocimiento de la bioquímica y otras
ciencias básicas, la práctica de la medicina tendrá una base racio-
nal capaz de adaptarse para dar cabida al nuevo conocimiento. Esto
contrasta con prácticas de salud no ortodoxas y con al menos algunas opciones de “medicina alternativa” que a menudo están fundamentadas en poco más que mitos e ilusiones y, por lo general, carecen de base intelectual alguna.
