Amilasa alfa-amilasa

Qué es la alfa-amilasa

El prefijo «alfa» alude a la configuración anomérica del enlace glucosídico que la enzima reconoce y escinde: el enlace α-1,4, en el que el grupo hidroxilo del carbono anomérico (C1) de un residuo de glucosa se conecta con el carbono C4 del residuo vecino en disposición axial. La alfa-amilasa corta este enlace en posiciones no terminales, es decir, en medio de la cadena, razón por la que se clasifica como endoamilasa. No puede, sin embargo, romper los enlaces α-1,6 de los puntos de ramificación de la amilopectina, lo que explica que los productos finales de su acción incluyan las llamadas dextrinas límite, fragmentos ramificados que precisan de otras enzimas para su hidrólisis completa.

Estructuralmente, la alfa-amilasa adopta un pliegue (α/β)-barril de ocho hojas, habitual en el grupo de las glucoamilasas (familia GH13 de la clasificación CAZy). Tres residuos del sitio activo (dos aspárticos y un glutámico) participan en un mecanismo catalítico de doble desplazamiento con retención de la configuración anomérica del producto. Iones de calcio y cloruro actúan como cofactores: el calcio estabiliza la estructura terciaria de la enzima y el cloruro facilita la orientación del residuo catalítico glutámico.

Las dos isoformas humanas y su base genética

El genoma humano codifica la alfa-amilasa en un grupo de genes ubicados en el cromosoma 1 (locus 1p21.1), organizados en tándem. Los genes AMY1A, AMY1B y AMY1C producen la isoforma salival, mientras que AMY2A y AMY2B codifican la isoforma pancreática. La homología entre ambas supera el 95 %, pero difieren en sus patrones de glucosilación, lo que permite diferenciarlas en el laboratorio.

Resulta llamativo que el número de copias (copy number variation) de AMY1 varíe notablemente entre poblaciones humanas. Las poblaciones cuya dieta tradicional contiene una proporción alta de almidón (como ciertos grupos agrícolas africanos o las sociedades cerealistas del Mediterráneo) presentan, en promedio, más copias de AMY1 que las poblaciones cazadoras-recolectoras con dietas pobres en almidón. Esa correlación, descrita en 2007, sugiere una presión selectiva ligada al tipo de alimentación, y se traduce en concentraciones salivales de alfa-amilasa considerablemente distintas entre individuos.

De la ptialina de Berzelius a la nomenclatura actual

Durante más de un siglo, la isoforma salival de la alfa-amilasa recibió el nombre de ptialina, acuñado por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius a partir del griego πτύω (ptýo, «escupir»), en alusión directa a la saliva de la que se obtenía. El término convivió con «diastasa», la denominación que Anselme Payen había propuesto en 1833 para la enzima aislada de extractos de malta. A medida que se fue comprendiendo que la enzima salival y la del malta eran variantes del mismo tipo catalítico, la nomenclatura se unificó bajo el nombre de alfa-amilasa y se asignó el número EC 3.2.1.1 en la clasificación de la Comisión de Enzimas.

Preguntas frecuentes

¿Qué relación hay entre ptialina y alfa-amilasa?

Son la misma enzima. Ptialina es el nombre histórico, acuñado por Berzelius en el siglo XIX, que se aplicaba específicamente a la amilasa obtenida de la saliva. La nomenclatura moderna la clasifica como alfa-amilasa salival (AMY1).

¿La alfa-amilasa salival y la pancreática son idénticas?

Casi. Comparten más del 95 % de la secuencia de aminoácidos y el mismo mecanismo catalítico, pero están codificadas por genes distintos (AMY1 y AMY2). Las diferencias se concentran en la glucosilación de la molécula, lo que permite separarlas en el laboratorio mediante técnicas electroforéticas o de inmunoinhibición.

¿Es verdad que unas personas producen más amilasa salival que otras?

Sí, y la variación es considerable. El número de copias del gen AMY1 oscila entre 2 y más de 15 según el individuo. A mayor número de copias, mayor concentración de alfa-amilasa en la saliva. Un estudio publicado en Nature Genetics en 2007 vinculó esta variación con la proporción de almidón en la dieta ancestral de cada población.

¿Puede la alfa-amilasa digerir la celulosa?

No. La celulosa está formada por enlaces β-1,4-glucosídicos, y la alfa-amilasa solo reconoce enlaces α-1,4. Esa diferencia en la orientación del enlace, aparentemente mínima, hace que el almidón sea digestible para los seres humanos y la celulosa no lo sea.

Referencias

1. MedlinePlus. Amilasa en sangre. Enciclopedia médica.
2. Real Academia Nacional de Medicina de España. Amilasa α. Diccionario de términos médicos.
3. Manual MSD (versión para público general). Introducción a la pancreatitis.
4. MedlinePlus. Prueba de amilasa en orina.