Epímero

Qué es un epímero

El término procede del griego ἐπί (epí, "sobre") y μέρος (méros, "parte"), aludiendo a la diferencia parcial entre dos moléculas que comparten idéntica fórmula molecular y la misma secuencia de enlaces, pero difieren en la orientación tridimensional de los sustituyentes alrededor de un único átomo de carbono asimétrico. Los enantiómeros son imágenes especulares completas; los epímeros, no. Los epímeros constituyen un caso particular de diastereoisómeros: dos moléculas pueden tener cuatro o cinco centros quirales y coincidir en todos ellos salvo en uno.

Conviene no confundir el epímero con el anómero. El anómero es, en rigor, un epímero, pero referido específicamente al carbono anomérico que se genera al cerrarse el anillo de un monosacárido. Fuera de ese carbono particular, la relación entre dos azúcares que difieren en otro centro quiral se denomina simplemente epimería.

Epímeros en los carbohidratos

El ejemplo clásico lo proporcionan la D-glucosa y la D-manosa, dos aldohexosas con fórmula C₆H₁₂O₆ que difieren únicamente en la configuración del carbono 2. Esa variación basta para que la manosa presente propiedades físicas diferentes (punto de fusión, rotación óptica) y siga rutas metabólicas propias. Otro par frecuente es el de D-glucosa y D-galactosa, epímeros en el carbono 4: un cambio que explica por qué la galactosa requiere una vía enzimática específica (la vía de Leloir) para incorporarse al metabolismo energético.

La interconversión entre epímeros recibe el nombre de epimerización y está catalizada por enzimas denominadas epimerasas. La UDP-galactosa-4-epimerasa, descrita por Luis Federico Leloir en la década de 1950, convierte UDP-galactosa en UDP-glucosa. Sin ella, la galactosa procedente de la lactosa no podría aprovecharse.

Relevancia en farmacología

En el diseño de fármacos, la configuración de un solo centro quiral puede determinar si un compuesto es terapéutico o inactivo. Algunos antibióticos betalactámicos presentan pares epiméricos con actividad antimicrobiana muy distinta, y la epimerización espontánea durante el almacenamiento constituye un problema de estabilidad bien documentado en la industria farmacéutica. La tetraciclina, por ejemplo, se epimeriza en medio ácido y genera la 4-epi-tetraciclina, un compuesto con menor actividad antibacteriana y mayor toxicidad renal.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra epímero?

Del griego ἐπί ("sobre", "parcialmente") y μέρος ("parte"). La idea es que dos compuestos difieren solo "en parte", es decir, en uno de sus centros quirales. El término se acuñó en el contexto de la estereoquímica de los azúcares a finales del siglo XIX.

¿Es lo mismo un epímero que un enantiómero?

No. Los enantiómeros difieren en todos sus centros quirales y son imágenes especulares el uno del otro. Los epímeros comparten la configuración de todos los centros quirales excepto uno. Dos moléculas con tres centros quirales, por ejemplo, serán enantiómeros solo si las tres configuraciones están invertidas; si difiere una sola, son epímeros.

¿Por qué los epímeros importan en medicina?

Porque un cambio de configuración en un solo carbono puede alterar la actividad biológica de un fármaco o de un nutriente. La galactosa y la glucosa son epímeros con rutas metabólicas diferentes, y los defectos enzimáticos en la conversión de una en otra causan la galactosemia congénita.

Referencias

1. Real Academia Nacional de Medicina de España. Diccionario de términos médicos.
2. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española.
3. National Library of Medicine. Medical Subject Headings (MeSH): Epimers.
4. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Carbohidratos. MedlinePlus en español.