Pepsina

Qué es la pepsina

El nombre desciende del alemán Pepsin, acuñado en 1836 por el fisiólogo Theodor Schwann a partir del griego πέψις (pépsis), "digestión", derivado del verbo πέσσειν (péssein), "cocer" o "digerir". Schwann la aisló mientras investigaba los jugos del estómago y con ella identificó, sin saberlo del todo, la primera enzima de origen animal que se describió en la historia de la fisiología.

Casi un siglo después, en 1929, el bioquímico estadounidense John Howard Northrop logró cristalizar la pepsina en el Instituto Rockefeller y demostró que se trataba de una proteína, algo que hasta entonces se discutía. Amplió después la técnica a la tripsina, la quimotripsina y al propio pepsinógeno. El hallazgo le valió el Premio Nobel de Química de 1946, compartido con James B. Sumner y Wendell M. Stanley.

Químicamente, la pepsina es una endopeptidasa: rompe enlaces peptídicos en el interior de la cadena, no en sus extremos. Su especificidad no es estricta, pero corta con preferencia junto a aminoácidos aromáticos o hidrófobos como la fenilalanina, la tirosina, el triptófano y la leucina, lo que la convierte en una herramienta poco selectiva para iniciar la fragmentación de casi cualquier proteína alimentaria.

Mecanismo catalítico

Pertenece a las proteasas aspárticas, una familia que cataliza la hidrólisis mediante dos residuos de ácido aspártico situados en posiciones enfrentadas del centro activo (Asp32 y Asp215, en la numeración clásica de la propia pepsina). Ambos residuos coordinan una molécula de agua que actúa como nucleófilo y ataca el enlace peptídico que se va a romper. No hace falta memorizar la química para entender la idea de fondo: dos puntos ácidos sujetan y activan el agua justo donde se necesita el corte.

La actividad depende por completo del pH. Entre 1,5 y 2, la pepsina trabaja a su ritmo máximo. Por encima de valores próximos a 4 pierde la capacidad catalítica, aunque no se desnaturaliza del todo: conserva el plegamiento hasta un pH de 8 y puede reactivarse si el medio vuelve a acidificarse. Esa reversibilidad explica por qué, en ciertos trastornos del esfínter esofágico, la enzima conserva capacidad lesiva incluso después de haber abandonado el estómago.

Clasificación entre las proteasas aspárticas

Dentro de este grupo, la forma descrita aquí corresponde a la pepsina A, la más abundante y la que da nombre al grupo (código EC 3.4.23.1). El estómago secreta también pepsina C, o gastricsina, codificada por un gen distinto y con una distribución tisular y un óptimo de pH ligeramente diferentes. Ambas comparten familia con enzimas de funciones muy alejadas de la digestión: la renina, que regula la presión arterial, la catepsina D de los lisosomas y la proteasa del VIH, necesaria para que el virus madure dentro de la célula infectada. Todas comparten el mismo plegamiento en dos lóbulos y el mismo par de aspartatos catalíticos, herencia de un gen ancestral común.

Frente a las proteasas del jugo pancreático (tripsina, quimotripsina), la diferencia es de sitio y de química. Estas actúan en el duodeno, a pH prácticamente neutro, y emplean un mecanismo catalítico basado en un residuo de serina, no en aspartatos. La pepsina inicia la digestión proteica; el páncreas la completa en un compartimento distinto y con herramientas moleculares distintas.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo la pepsina que el pepsinógeno?

No. El pepsinógeno es la forma inactiva que secretan las células principales del estómago; la pepsina es el producto que resulta tras perder, en presencia de ácido, un segmento de 44 aminoácidos de su extremo. Solo entonces queda expuesto el centro catalítico.

¿Por qué deja de actuar la pepsina en el intestino delgado?

Porque el jugo pancreático neutraliza con bicarbonato el quimo ácido procedente del estómago, y el pH resultante queda muy por encima del rango en que la enzima corta proteínas. A partir de ahí, la digestión proteica continúa por otra vía: la tripsina y la quimotripsina toman el relevo en un entorno casi neutro.

¿Qué relación tiene la pepsina con el refresco Pepsi-Cola?

El nombre no es casual. Su creador, el farmacéutico Caleb Bradham, lo eligió hacia 1898 porque presentaba la bebida como un tónico contra la dispepsia, la mala digestión, y recurrió a la misma raíz griega que había dado nombre a la enzima seis décadas antes. No está bien documentado si la fórmula original llegó a incluir pepsina en cantidad apreciable.

¿Tiene la pepsina usos fuera de la digestión humana?

Varios, y ninguno relacionado con la salud. En la industria láctea forma parte, junto a la quimosina, del cuajo tradicional que coagula la leche para elaborar queso. En la curtiduría se emplea para eliminar restos de pelo y grasa de las pieles antes de curtirlas, un proceso que en el oficio se conoce como "vencer" la piel. Y en el laboratorio de inmunología se utiliza para cortar anticuerpos completos y obtener fragmentos F(ab')2, más manejables para ciertos experimentos porque conservan la capacidad de unirse al antígeno sin arrastrar la región que interactúa con las células del sistema inmunitario.

Referencias

1. Heda R, Toro F, Tombazzi CR. Physiology, Pepsin. StatPearls, National Library of Medicine (NIH).
2. Real Academia Española. Pepsina. Diccionario de la lengua española.
3. Fundación Nobel. John H. Northrop, Facts. Nobel Prize in Chemistry 1946.
4. Merck & Co. Generalidades sobre la secreción de ácido. Manual MSD, versión para profesionales.