Activación

Qué es la activación

En medicina y biología, activación designa el conjunto de cambios físicos, químicos o regulatorios mediante los cuales una entidad biológica deja de estar quiescente y pasa a ejercer su función. El término es deliberadamente amplio: lo mismo se habla de la activación de una proenzima por proteólisis limitada que de la activación de un linfocito por reconocimiento antigénico, o de la activación de un proto-oncogén por mutación. Lo común a todos esos procesos es la transición entre dos estados, uno silente y otro operativo, mediada por una señal específica.

La palabra procede del latín tardío activatio, -ōnis, formado sobre activus, derivado a su vez del verbo agere, «hacer, llevar a cabo, poner en movimiento». La raíz no es griega sino estrictamente latina, y eso explica que el término no aparezca en los tratados hipocráticos ni galénicos: se incorpora al vocabulario científico moderno entre los siglos XIX y XX, primero en química y fisiología, y se generaliza con el desarrollo de la bioquímica y la biología molecular. En español, los repertorios lexicográficos lo recogen como tecnicismo a finales del siglo XIX.

Los planos donde ocurre la activación

La activación puede plantearse en niveles muy distintos de organización biológica. A escala molecular afecta a proteínas: muchas enzimas se sintetizan como zimógenos inactivos y solo adquieren actividad catalítica cuando una proteasa elimina un fragmento de su cadena; otras se regulan por fosforilación, por unión a cofactores o por cambios alostéricos. Un receptor de membrana se considera activado cuando, tras unirse a su ligando, transmite la señal al interior celular.

A nivel génico, activación equivale a la puesta en marcha de la transcripción de un gen previamente silenciado, ya sea por reclutamiento de factores de transcripción, por modificación de la cromatina o por desmetilación del promotor. Cuando esa puesta en marcha afecta a un gen con potencial transformante, hablamos de activación del proto-oncogén: un evento central en la biología molecular del cáncer.

En el plano celular, activación se aplica de manera muy característica a los linfocitos. El reconocimiento de un antígeno por su receptor específico, junto con las señales coestimuladoras adecuadas, hace que la célula entre en ciclo, prolifere y se diferencie en células efectoras. La respuesta puede afectar a un solo clon o a muchos, y de ahí proceden las dos modalidades clásicas: activación monoclonal y activación policlonal.

Ciertos procesos fisiológicos llevan también el nombre de activación. En la síntesis proteica, antes de que un aminoácido pueda incorporarse a la cadena polipeptídica naciente, debe unirse covalentemente a su ARN de transferencia en un paso que consume ATP y que se conoce como activación del aminoácido. En inmunología innata, la cascada de proteínas plasmáticas que culmina en la lisis de membranas se inicia con la activación del complemento. Y en reproducción, los gametos requieren cambios funcionales previos a la fecundación, recogidos bajo el nombre de activación del espermatozoide, y la oscilación de calcio que sigue a la fusión, conocida como activación del óvulo, pone en marcha el desarrollo embrionario.

Distinción con términos próximos

Estimulación. La estimulación designa la aplicación de un estímulo, sin presuponer que el resultado sea funcional. Una neurona puede ser estimulada eléctricamente sin que ello equivalga a su activación funcional en sentido fisiológico estricto.

Inducción. En biología molecular, la inducción suele referirse específicamente al aumento de la expresión de un gen en respuesta a una señal externa. Activación e inducción se solapan parcialmente, pero la activación abarca también cambios postraduccionales (fosforilación, proteólisis) que no son inducción en sentido estricto.

Expresión génica. La expresión es el resultado observable (la presencia de ARN o proteína funcional); la activación describe el evento desencadenante que la pone en marcha. Un gen puede estar transcripcionalmente activo y, sin embargo, no producir proteína por bloqueos postranscripcionales.

Excitación. En neurofisiología, excitación se reserva para cambios en el potencial de membrana que acercan la célula al umbral de disparo. La activación neuronal incluye la excitación, pero también los cambios moleculares posteriores que la consolidan.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra activación?

Del latín activatio, -ōnis, sobre el adjetivo activus y, en última instancia, sobre el verbo agere, que significa hacer, ejecutar o poner en marcha. No tiene raíz griega. Es una formación moderna que entra en español a través del lenguaje científico de los siglos XIX y XX.

¿Activación significa siempre lo mismo en medicina?

No. El término designa un cambio de estado inactivo a operativo, pero ese cambio adopta formas muy distintas según el contexto: una proteólisis limitada en el caso de un zimógeno, una fosforilación en muchas vías de señalización, una mutación en el caso de un proto-oncogén, un reconocimiento antigénico en el caso de un linfocito. Conviene precisar siempre el sustantivo que acompaña a la palabra para evitar ambigüedades.

¿Activación y expresión génica son sinónimos?

No exactamente. La expresión génica es el proceso global por el cual la información de un gen se transforma en producto funcional (ARN o proteína). La activación, en cambio, es el desencadenante específico que permite que esa expresión empiece a producirse: el reclutamiento de factores, la apertura de la cromatina, la unión de un activador transcripcional. Un gen puede transcribirse sin estar previamente activado, por niveles basales de expresión constitutiva.

¿Quién acuñó el término activación en biología?

No hay un único autor responsable. El uso de activación en química se documenta a finales del siglo XIX en los trabajos sobre catálisis; en bioquímica se extiende con el desarrollo de la teoría enzimática y, sobre todo, con el descubrimiento de los zimógenos pancreáticos a principios del siglo XX. La generalización del término en inmunología, oncología molecular y reproducción es posterior y va asociada al desarrollo de cada uno de esos campos en la segunda mitad del siglo XX.

Referencias

1. National Cancer Institute. Diccionario de cáncer: activar.
2. Manual MSD versión para profesionales. Biología del sistema inmunitario.
3. MedlinePlus Genetics. ¿Cómo los genes dirigen la producción de proteínas?.
4. Real Academia Española. Activación. Diccionario de la lengua española.