Isoenzimas

Qué son las isoenzimas

Una isoenzima es cada una de las formas distintas en que puede presentarse una misma enzima dentro de un organismo. Todas aceleran la misma reacción y actúan sobre el mismo sustrato, pero su cadena de aminoácidos no es idéntica, de modo que se diferencian por su carga eléctrica, por la velocidad a la que trabajan o por cómo responden a las señales que las regulan.

El nombre combina el griego ísos (igual) con enzima, y resume bien la paradoja del concepto: proteínas desiguales que hacen lo mismo. En 1959 los investigadores Clement Markert y Freddy Møller propusieron el término para reunir estas variantes bajo una sola etiqueta. Dos años antes, Markert y Robert Hunter habían puesto a punto la tinción en gel que permitió verlas por primera vez separadas según su migración en un campo eléctrico. La grafía isozimas designa lo mismo y se conserva sobre todo en la literatura anglosajona.

Por qué el organismo mantiene varias formas de una enzima

Muchas enzimas funcionan como conjuntos de subunidades ensambladas. Cuando esas subunidades proceden de genes distintos, se combinan en proporciones diferentes y generan un abanico de moléculas emparentadas. El ejemplo clásico, y el primero que se describió, es la lactato deshidrogenasa: reúne cuatro subunidades de dos clases, la de tipo H (abundante en el corazón) y la de tipo M (propia del músculo esquelético). De las cinco combinaciones posibles surgen cinco isoenzimas, cada una más frecuente en unos tejidos que en otros.

Detrás de esa variedad hay una lógica. Cada tejido ajusta su versión de la enzima a las condiciones en que trabaja, ya sea un músculo que tolera la falta de oxígeno o una neurona con un metabolismo constante. La creatina cinasa repite el mismo esquema con solo dos subunidades, M y B, que se emparejan en tres formas: una muscular, una cerebral y una intermedia que se concentra en el miocardio.

Las isoenzimas como huella de cada tejido

Como el reparto de isoenzimas es propio de cada órgano, su aparición en la sangre delata el origen de una lesión. Cuando una célula se daña y vierte su contenido al plasma, el conjunto de isoenzimas que asoma reproduce el del tejido de procedencia. Sobre esta idea se apoyan análisis de laboratorio conocidos, como el fraccionamiento de la lactato deshidrogenasa o el de la creatina cinasa, y también el estudio de la fosfatasa alcalina, cuyas formas hepática y ósea se separan en el análisis.

La separación aprovecha esas pequeñas diferencias de carga. Sometidas a un campo eléctrico, las variantes avanzan a velocidades distintas y quedan ordenadas en bandas. Otras enzimas con formas múltiples bien estudiadas son la hexoquinasa, cuya distribución cambia de un tejido a otro, y la isocitrato deshidrogenasa del ciclo de Krebs.

Isoenzimas, isoformas y aloenzimas

Rondan el concepto varios términos cercanos que conviene no mezclar. El nombre de isoenzimas se reserva, en sentido estricto, para las variantes codificadas por genes situados en lugares distintos del genoma. Cuando las variantes proceden de alelos alternativos de un mismo gen, se habla de aloenzimas. Isoforma es más amplio: abarca cualquier versión ligeramente distinta de una proteína, incluidas las que aparecen tras fabricarse la molécula. La frontera no siempre es nítida, y en la práctica los tres términos se solapan.

Preguntas frecuentes sobre las isoenzimas

¿Por qué se llaman isoenzimas?

Porque el prefijo iso significa igual: son enzimas que catalizan una misma reacción, aunque su estructura no coincida por completo. El término se acuñó en 1959.

¿Isoenzima e isozima son lo mismo?

Sí. Nombran el mismo concepto. La forma isoenzima predomina en el ámbito hispano y en la nomenclatura bioquímica internacional; isozima se mantiene, sobre todo, en textos escritos en inglés.

¿Para qué sirve medir isoenzimas en la sangre?

Cada tejido tiene su propia mezcla de isoenzimas. Al identificar cuáles aparecen en el plasma, el laboratorio orienta de qué órgano puede proceder una lesión, ya que el patrón hallado reproduce el del tejido que las liberó.

¿En qué se distinguen las isoenzimas de las aloenzimas?

Las isoenzimas nacen de genes distintos; las aloenzimas, de versiones alternativas de un mismo gen. Ambas catalizan idéntica reacción, y con frecuencia el término isoenzima se emplea como paraguas para las dos.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Examen de isoenzimas de la lactato deshidrogenasa (LDH). Disponible aquí.
2. MedlinePlus en español. Isoenzimas de la DHL, prueba de sangre. Disponible aquí.
3. MedlinePlus en español. Examen de isoenzimas de la creatina-fosfocinasa (CPK). Disponible aquí.
4. MedlinePlus en español. Prueba de lactato deshidrogenasa (LDH). Disponible aquí.