COENZIMOTERAPIA Y ENZIMOTERAPIA

Una coenzima es una pequeña molécula orgánica que se une a una enzima y que es esencial para su actividad, pero que no sufre una alteración permanente en la reacción. La mayor parte de las coenzimas derivan de las vitaminas y cada tipo de coenzima tiene una función bioquímica concreta. Algunas son agentes de oxidorreducción, otras facilitan la transferencia de grupos, entre otras actividades bioquímicas. Por lo tanto, las coenzimas son la forma activa de las vitaminas, como por ejemplo, la forma activa o coenzimática de la tiamina es el pirofosfato de tiamina (PPT), siempre y cuando la célula produzca ATP (adenosina trifosfato, molécula energética) y pueda fosforilar a la vitamina para convertirla en coenzima (su forma activa). El PPT es una coenzima transferasa, isomerasa y liasa, que interviene en varias reacciones de transferencia de grupos C2-aldehído y en las descarboxilaciones, como por ejemplo, del ácido pirúvico y del ácido alfa-cetoglutárico.

Algunas vitaminas y su conversión en coenzimas:
La vitamina B1 o tiamina al fosforilarse (por medio de ATP) se convierte en su forma activa o coenzimática: cocarboxilasa o pirofosfato de tiamina (PPT).
La vitamina B2 o riboflavina al fosforilarse se convierte en su forma activa o coenzimática: dinucleótido de flavina y adenina (FAD), coenzima que transfiere átomos de hidrógeno; interviene en las oxidorreducciones, para la producción de energía.
La vitamina B3 o nicotinamida al fosforilarse se convierte en su forma activa o coenzimática: dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD), coenzima que transfiere átomos de hidrógeno; interviene en las oxidorreducciones, para la producción de energía.
La vitamina B6 o piridoxal al fosforilarse se convierte en fosfato de piridoxal, transfiere grupos alfa-amino e interviene en las carboxilaciones.

 

TRABAJOS REALIZADOS SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y PRESENTADOS EN DIFERENTES FOROS, TANTO NACIONALES COMO INTERNACIONALES,

COCARBOXILASA O PIROFOSFATO DE TIAMINA ESTABLE EN SOLUCIÓN COMO REGULADOR DE ACTIVIDADES NEURALES. Alcázar M.H., Alcázar L.S., Bonilla N.M., Favreau P.L., Benítez R.M.T. Instituto de Investigaciones Científicas Hans Selye, A.C. 8th International Conference on Pharmaceutical Medicine. 27-29 de Abril de 1994. Roma, Italia.
Se han realizado múltiples investigaciones para dilucidar la etiología de las encefalopatías. Las conclusiones concuerdan en que éstas, están relacionadas con la deficiencia de tiamina o de sus ésteres di y trifosfatados. Esto se debe a que participan en actividades básicas para el funcionamiento del sistema nervioso como la transmisión del impulso nervioso, la síntesis, liberación y recaptura de neurotransmisores. Además, se considera al pirofosfato de tiamina (PPT) o cocarboxilasa como un factor neuroquímico, debido a que es una coenzima indispensable en el metabolismo de las neuronas, que se ha demostrado participa en el metabolismo de la glucosa por la vía oxidativa, en la incorporación de los lípidos a la mielina y en el control de la acidosis cerebral. También se ha demostrado que las enzimas activadas por la cocarboxilasa como la transcetolasa, la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa y la piruvato deshidrogenasa, tienen disminuida su actividad en los pacientes que padecen encefalopatías tipo Wernike-Korsakoff, demencia senil, etc., por lo que se concluye que la cocarboxilasa juega un papel fundamental en la etiología de las “lesiones bioquímicas”. En algunos modelos experimentales, hemos demostrado que el PPT corrige las alteraciones del sistema nervioso como producto de la edad, en la hipoxia, los accidentes vasculares y el alcoholismo, entre otras. Estos trabajos se han realizado en neuronas corticales de ratas Wistar normales, neonatas, adultas y envejecidas; en corteza cerebral, hígado, corazón y páncreas de ratas Wistar inducidas experimentalmente a la diabetes y en corteza cerebral de embriones de pollo, y de ratas Wistar alcoholizadas. Por estos antecedentes, hemos aplicado cocarboxilasa estable en solución como terapia en pacientes ancianos, con resultados satisfactorios. La posología es de 3 ml (40 mg/ml) diarios por vía intramuscular durante 15 días, cada tercer día durante un mes, 2 veces por semana durante un mes y una vez por semana durante un mes. La aplicación varía de acuerdo a la evolución de cada paciente. Por lo tanto, se comprobó por técnicas bioquímicas y electrofisiológicas, que la aplicación de la cocarboxilasa es adecuada para el tratamiento de los padecimientos neurales cuya etiología está relacionada con la alteración del metabolismo cerebral.

PIROFOSFATO DE TIAMINA EN EL TRATAMIENTO DE LAS ALTERACIONES NEURALES. Benítez R.M.T. Conferencia para el Programa FORO D, televisada por el Canal 7 de San Luis Potosí. 17 Enero (primera parte); 21 Enero (segunda parte) de 1995. San Luis Potosí, S.L.P.
Se sabe que el pirofosfato de tiamina participa en el metabolismo y en algunas actividades neurales. No se ha descrito como interviene a nivel celular, molecular y/o sistémico. Sin embargo, se continúan desarrollando diversas investigaciones con el fin de conocer su papel en los diversos tejidos. Por ejemplo, en el sistema nervioso se ha observado que modifica y corrige las actividades cognoscitivas y mentales que están deficientes en los ancianos, así como en algunos pacientes jóvenes. Esto se debe básicamente a que durante el envejecimiento se ven afectados los centros neurales encargados de desarrollar estos procesos. Sin embargo, muchas de estas alteraciones son reversibles. Por otra parte, se ha comprobado que las actividades dependientes del pirofosfato de tiamina (PPT) son factibles de recuperarse. Lo anterior se debe a que regula varios aspectos metabólicos, así como los procesos de biosíntesis, liberación y recambio de neurotransmisores, e interviene en la conducción del impulso nervioso. Respecto a los dos primeros aspectos, se sabe que las funciones de las células nerviosas dependen del metabolismo de la glucosa, proceso en los que esta coenzima, participa directamente ya que regula no sólo la incorporación de la glucosa a los tejidos, sino también asegura su completa oxidación. Además, se ha demostrado que diversos tejidos lo almacenan, en proporción a como lo requieren para su funcionamiento, como por ejemplo; la corteza cerebral, tálamo, hipotálamo, núcleo de Meynert y el cerebelo, en orden decreciente, lo que implica su dependencia y explica por qué su deficiencia genera severas alteraciones neurales. Estos tejidos dependen del PPT no sólo porque les proporciona la energía en forma de ATP a través de la oxidación de la glucosa, sino porque determina directamente el mecanismo de biosíntesis de algunos neurotransmisores como: la acetilcolina, la serotonina y el GABA. Además, de regular la biosíntesis, participa en la recaptura de estos neurotransmisores, asegurando con ello la regulación apropiada de las vías neurales. En cuanto al tercer aspecto, se ha demostrado que el PPT participa en la conducción del impulso nervioso, ya sea como molécula donadora de energía para la actividad de las ATPasas, encargadas de realizar los procesos de repolarización en el neurilema o de manera indirecta, al propiciar la oxidación de la glucosa y producir ATP para el mismo fin. De cualquier manera, está ampliamente reconocido que la administración del PPT es una terapia adecuada para el tratamiento de los desórdenes neurales.

ACTIVIDAD ELÉCTRICA DE LA CORTEZA DE CEREBELO DE RATAS EN CONDICIONES DE ALCOHOLISMO CRÓNICO Y DE REHABILITACIÓN CON PIROFOSFATO DE TIAMINA. Bonilla N.M., Martínez A.J.M., Alcázar L.S., Benítez R.M.T. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. Instituto de Investigaciones Científicas Hans Selye, A.C. VI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Biología Celular. 3-8 Octubre de 1995. Oaxtepec, Morelos.
El cerebelo resulta muy afectado por el alcoholismo crónico (AC). Esto se debe a que el etanol interacciona con los componentes de las membranas celulares, modificando tanto su estructura como su fisiología. Además, genera deficiencia de cocarboxilasa o pirofosfato de tiamina (PPT), coenzima que interviene en muchas funciones de las células del cerebelo, al activar a la fosfatasa e inhibir a la pirofosfocinasa de la tiamina, respectivamente. Para demostrarlo, se hizo un estudio experimental con 12 lotes de 15 ratas macho adultas, cada uno de la cepa Wistar, con un peso inicial de 250 g. El lote 1 fue el control. A los lotes restantes se les proporcionaron soluciones hidroalcohólicas al 5 % (lotes II, VII), 10 % (lotes III, VIII), 15 % (lotes IV, IX), 20% (lotes V, X) y 25% (lotes VI, XI, XII) durante 60 días. Al término de este periodo se sacrificaron los especímenes de los lotes I y VI y se analizó la actividad eléctrica de la corteza del cerebelo por la técnica de registros intracelulares. Los lotes restantes, al término del periodo del AC de 60 días se rehabilitaron con soluciones hidroalcohólicas regresivas graduales durante 30 días. A partir de ahí, a los lotes VII y IX se les aplicó solución salina balanceada (SSB) por vía subdérmica, diario, por 30 días. A los lotes X al XII se les aplicó 0.3 ml de cocarboxilasa o PPT (40 mg/ml) bajo el mismo esquema. Al término de los periodos correspondientes, se sacrificaron los animales y se analizó la actividad eléctrica de la corteza del cerebelo. Los resultados muestran que el AC induce despolarización en relación directa al grado de intoxicación y que estas alteraciones eléctricas se revierten por la aplicación continua del PPT. Se propone que el AC altera la electrofisiología de la corteza del cerebelo, ya sea por el efecto tóxico o por la deficiencia de los ésteres de tiamina. El déficit de PPT inhibe la producción de ATP, por lo que no se rea adecuadamente el transporte activo; lo que explica la despolarización observada.