Cisteína

Qué es la cisteína

La palabra tiene su origen en un hallazgo del químico inglés William Hyde Wollaston, quien en 1810 aisló un componente de los cálculos vesicales al que llamó cystic oxide, derivado del griego κύστις (kýstis, «vejiga»). Años después, en 1832, Jöns Jacob Berzelius acuñó el nombre cistina para el dímero oxidado de ese compuesto. La forma reducida, con el grupo sulfhidrilo libre, recibió el nombre de cisteína a finales del siglo XIX, cuando se logró su reducción en el laboratorio.

Con fórmula HS-CH2-CHNH2-COOH, la cisteína pertenece al grupo de los aminoácidos azufrados junto con la metionina. Los codones que la codifican en el ARN mensajero son UGU y UGC. Su masa molecular es de 121,16 Da. En condiciones fisiológicas, el grupo tiol se encuentra mayoritariamente en estado reducido dentro del citoplasma celular, donde el ambiente es reductor; en el espacio extracelular, en cambio, tiende a oxidarse formando cistina, el dímero unido por puente disulfuro.

El grupo tiol y los puentes disulfuro

Lo que hace a la cisteína un aminoácido de particular interés bioquímico es la presencia de azufre en su cadena lateral. El átomo de azufre del grupo -SH puede reaccionar con otro residuo de cisteína de la misma cadena polipeptídica o de una cadena diferente, generando un enlace covalente S-S conocido como puente disulfuro. Estos enlaces estabilizan la estructura tridimensional de numerosas proteínas, desde enzimas digestivas hasta anticuerpos.

Las queratinas del cabello, la piel y las uñas son especialmente ricas en puentes disulfuro derivados de la cisteína. Cuando una peluquería aplica un tratamiento de permanente, lo que hace, en términos bioquímicos, es romper esos enlaces con un agente reductor, moldear el cabello y volver a oxidarlos para fijar la nueva forma. Es una aplicación cotidiana de la química del tiol que pocas personas asocian con un aminoácido.

Biosíntesis y papel como precursor del glutatión

En el organismo humano, la cisteína se sintetiza en el hígado a través de la vía de transulfuración: la metionina se convierte primero en homocisteína, que se condensa con la serina gracias a la cistationina beta-sintasa para formar cistationina. La enzima cistationina gamma-liasa escinde entonces la cistationina y libera cisteína. La vitamina B6 (piridoxal fosfato) actúa como cofactor en ambas reacciones.

Quizá la función metabólica de mayor repercusión clínica sea su contribución a la síntesis de glutatión (gamma-glutamil-cisteinil-glicina), el principal antioxidante intracelular. De los tres aminoácidos que componen el glutatión, la cisteína es el factor limitante: ácido glutámico y glicina abundan en la dieta habitual, pero la disponibilidad de cisteína condiciona el ritmo de producción. Esa dependencia explica el interés farmacológico de la N-acetilcisteína, un derivado que aporta cisteína de forma biodisponible y se emplea, entre otras indicaciones, como antídoto en la intoxicación por paracetamol, donde la reserva de glutatión hepático se agota.

Otros destinos metabólicos

La cisteína no solo alimenta la síntesis de glutatión. También es precursora de la taurina (un aminoácido libre que interviene en la conjugación de ácidos biliares y en la regulación osmótica), del sulfato inorgánico y de la coenzima A, molécula central del metabolismo energético. En situaciones de exceso de aminoácidos azufrados, su esqueleto carbonado puede derivarse hacia piruvato y, desde ahí, incorporarse a la gluconeogénesis.

Diferenciación entre cisteína y cistina

La confusión entre cisteína y cistina es frecuente. La cisteína es la forma monomérica, con el grupo sulfhidrilo libre. La cistina es el dímero: dos moléculas de cisteína unidas por un puente disulfuro. En la cistinuria, por ejemplo, lo que se acumula y precipita en la orina formando cálculos renales es cistina, no cisteína. La cistinosis, en cambio, es una enfermedad lisosomal en la que la cistina se deposita en el interior de las células por un defecto en su transportador.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre cisteína?

Del griego κύστις (kýstis, «vejiga»). El compuesto original, la cistina, fue aislado de cálculos vesicales en 1810 por Wollaston. La forma reducida con el grupo tiol libre recibió el nombre de cisteína décadas después.

¿La cisteína es un aminoácido esencial?

Estrictamente, no. El organismo puede fabricarla a partir de la metionina. Sin embargo, en neonatos prematuros, personas de edad avanzada o pacientes con enfermedades hepáticas graves, la capacidad de síntesis puede ser insuficiente. Por eso se la denomina condicionalmente indispensable.

¿La N-acetilcisteína y la cisteína son lo mismo?

No exactamente. La N-acetilcisteína (NAC) es un derivado acetilado de la cisteína con mejor biodisponibilidad oral. Una vez absorbida, se desacetila y libera cisteína, que el organismo utiliza para reponer las reservas de glutatión. La NAC tiene además propiedades mucolíticas: rompe los puentes disulfuro de las mucinas en las vías respiratorias, lo que reduce la viscosidad de las secreciones.

Referencias

1. MedlinePlus. Aminoácidos.
2. MedlinePlus. Cistinuria.
3. Real Academia Española. Cisteína. Diccionario de la lengua española.
4. Manual MSD. Generalidades sobre la nutrición. Versión para profesionales.