Pepsinógeno

Qué es el pepsinógeno

Cronológicamente, el término es más tardío que el de su enzima activa: se documenta en inglés en 1878, más de cuarenta años después de que Schwann acuñara "pepsina". Se construye sobre la misma raíz griega, πέψις (pépsis), "digestión", a la que se añade el elemento científico -geno, del griego γεν-, "que genera" o "que produce". Literalmente, la sustancia que engendra a la pepsina.

Estructuralmente es una cadena polipeptídica única con un segmento de activación de 44 aminoácidos en su extremo N-terminal. Ese fragmento se pliega sobre la hendidura catalítica y la bloquea físicamente; mientras permanece en su sitio, la molécula carece de actividad enzimática, por mucho que ya contenga los aspartatos que en la pepsina madura harán el trabajo de corte.

John Howard Northrop, el bioquímico que cristalizó la pepsina en 1929, extendió la técnica poco después al pepsinógeno y a otros precursores digestivos como la tripsina y la quimotripsina. Confirmó así que también el zimógeno era una proteína pura, no una mezcla mal definida de sustancias, como se había llegado a sugerir.

Activación en pepsina

Cuando el pH gástrico desciende por debajo de 5, el segmento de activación pierde su conformación estable y queda expuesto a la propia actividad proteolítica de la molécula: el pepsinógeno se corta a sí mismo. Es autocatálisis en sentido estricto. Una vez liberado el primer fragmento de pepsina activa, esta acelera el proceso cortando el segmento de otras moléculas de pepsinógeno vecinas, de modo que la conversión se retroalimenta y se completa en cuestión de segundos.

Guardar la enzima en forma latente no es un detalle menor. Si las células principales secretaran pepsina ya activa, se digerirían ellas mismas antes de que el jugo gástrico saliera de la glándula. La misma lógica protectora rige la secreción del tripsinógeno y el quimotripsinógeno pancreáticos, aunque cada uno se activa en un órgano distinto y por un mecanismo distinto.

Secreción y regulación

Las células principales, situadas en la base de las glándulas fúndicas u oxínticas, liberan pepsinógeno por exocitosis en respuesta a varios estímulos coordinados. La acetilcolina liberada por el nervio vago durante la fase cefálica de la digestión activa directamente estas células. La gastrina, secretada por las células G del antro, refuerza el efecto. El propio descenso del pH gástrico, una vez iniciada la secreción de ácido, retroalimenta positivamente la liberación de más pepsinógeno.

Existe también un freno. La somatostatina, liberada por las células D, inhibe la secreción tanto de pepsinógeno como de ácido, y actúa como contrapeso cuando el estímulo digestivo debe apagarse.

Pepsinógeno I y pepsinógeno II

No todo el pepsinógeno del estómago es idéntico. Se distinguen dos grupos por su origen celular. El pepsinógeno I procede en exclusiva de las células principales y de las células mucosas del cuello glandular, ambas confinadas a las glándulas fúndicas del cuerpo y el fondo gástricos. El pepsinógeno II comparte ese origen, pero se secreta además en las glándulas del cardias, en las glándulas pilóricas del antro y, ya fuera del estómago, en las glándulas de Brunner del duodeno proximal.

La distinción tiene interés puramente anatómico dentro de este diccionario: refleja que la mucosa gástrica no es homogénea y que distintas regiones conservan, o pierden, la capacidad de fabricar cada variante según su propia composición celular.

Preguntas frecuentes

¿Es correcto llamar "pepsina" al pepsinógeno?

No, aunque el uso coloquial a veces los confunde. El pepsinógeno es la forma de almacenamiento; la pepsina es la forma activa, catalíticamente funcional. Uno no sustituye al otro en el lenguaje técnico.

¿Cuántos aminoácidos pierde el pepsinógeno al activarse?

44. Ese segmento N-terminal es el que mantiene bloqueado el centro catalítico mientras la molécula circula en forma inactiva por el interior de la célula y la luz gástrica.

¿Por qué el estómago no se digiere con su propio contenido?

Por varias barreras superpuestas, de las que la latencia del pepsinógeno es solo una. La mucosa gástrica segrega además una capa de moco cargada de bicarbonato que mantiene casi neutro el microambiente pegado al epitelio, aunque la luz del estómago esté a pH 2. Cuando esa barrera falla, aparecen lesiones como la gastritis o la úlcera péptica.

¿Qué papel tuvo John Northrop en el estudio del pepsinógeno?

Fue quien demostró su naturaleza química exacta. En torno a 1931, tras haber cristalizado la pepsina dos años antes, Northrop repitió el procedimiento con el pepsinógeno, la tripsina y la quimotripsina, y estableció de forma definitiva que los zimógenos digestivos eran proteínas puras. El trabajo conjunto sobre estas moléculas, realizado en el Instituto Rockefeller, formó parte de lo que en 1946 le valió el Premio Nobel de Química.

Referencias

1. Heda R, Toro F, Tombazzi CR. Physiology, Pepsin. StatPearls, National Library of Medicine (NIH).
2. Gastroenterología y Hepatología (Elsevier). Los premios Nobel y el conocimiento pancreático.
3. Dinis-Ribeiro M, et al. Validity of Serum Pepsinogen I/II Ratio. Neoplasia, National Library of Medicine (NIH).
4. Merck & Co. Generalidades sobre la secreción de ácido. Manual MSD, versión para profesionales.