IMPORTANCIA BIOMÉDICA DEL ESTUDIO DE LOS CARBOHIDRATOS
El estudio de los carbohidratos en bioquímica médica es fundamental debido a su participación en procesos metabólicos esenciales, funciones estructurales celulares y su implicación en diversas enfermedades. Comprender su papel permite interpretar fenómenos fisiológicos y patológicos, facilitando tanto el diagnóstico como el desarrollo de tratamientos en múltiples áreas clínicas.
Función energética y metabólica de los carbohidratos
Los carbohidratos son la fuente primaria de energía para la mayoría de las células del cuerpo humano, especialmente las del sistema nervioso central y los eritrocitos. La glucosa, principal monosacárido, participa en rutas metabólicas clave como la glucólisis, gluconeogénesis y el ciclo de Krebs, procesos fundamentales para la producción de ATP (Murray et al., 2022).
Las alteraciones en estas vías metabólicas se relacionan con patologías como la diabetes mellitus, que conlleva una disfunción en la utilización y regulación de la glucosa (Khan et al., 2019).
Figura tomada de Pacheco-Gómez et al. (2021)
Relevancia clínica en enfermedades metabólicas
El estudio de los carbohidratos permite comprender y tratar enfermedades de origen genético como la galactosemia y la intolerancia hereditaria a la fructosa. Estas enfermedades son errores innatos del metabolismo que afectan el desarrollo neurológico, hepático y renal si no se detectan tempranamente (Berry, 2021).
En el caso de la diabetes mellitus tipo 2, su alta prevalencia y asociación con complicaciones cardiovasculares y renales resalta la necesidad de comprender la regulación glucémica para mejorar el pronóstico del paciente (Khan et al., 2019).
Función estructural e inmunológica
Los carbohidratos forman parte de biomoléculas como las glucoproteínas y los glucolípidos, esenciales en la estructura de la membrana celular. Estas estructuras cumplen funciones de reconocimiento y señalización celular, influyendo en procesos como la respuesta inmune, la inflamación y la comunicación celular (Berg et al., 2023).
Por ejemplo, los glicoconjugados de superficie participan en la adhesión celular y en el reconocimiento por parte del sistema inmunitario, siendo fundamentales para el estudio de enfermedades autoinmunes y ciertos tipos de cáncer (Schachter & Freeze, 2009).
Aplicaciones biomédicas e investigativas
En la biomedicina moderna, el conocimiento de la bioquímica de los carbohidratos ha permitido desarrollar estrategias terapéuticas innovadoras, como los inhibidores de la glucólisis en oncología, y el diseño de vacunas basadas en glicoconjugados. También se utilizan en pruebas diagnósticas específicas, como en la detección de marcadores tumorales o enfermedades metabólicas raras (Ren, Lin, Guan, & Kang, 2024).
La investigación continua sobre los mecanismos de glicolización abre nuevas posibilidades terapéuticas, sobre todo en enfermedades en las que los procesos de glicosilación están alterados.
Referencias Bibliográficas
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., & Stryer, L. (2023). Bioquímica (9.ª ed.). Reverté.
Berry, G. T. (2021). Classic galactosemia and clinical variant galactosemia. En M. P. Adam, J. Feldman, G. M. Mirzaa, et al. (Eds.), GeneReviews® [Internet]. University of Washington, Seattle. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1518/
Khan, M. A. B., Hashim, M. J., King, J. K., Govender, R. D., Mustafa, H., & Al Kaabi, J. (2019). Epidemiology of Type 2 Diabetes – Global Burden of Disease and Forecasted Trends. Journal of Epidemiology and Global Health, 10(1), 107–111. https://doi.org/10.2991/jegh.k.191028.001
Murray, R. K., Bender, D. A., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Rodwell, V. W., & Weil, P. A. (2022). Harper’s Illustrated Biochemistry (31st ed.). McGraw-Hill Education.
Pacheco-Gómez, V., Caballero-Zamora, A., Martínez-González, S., Prado-Rebolledo, O., & García-Casillas, A. (2021). Bioquímica y vías metabólicas de polisacáridos, lípidos y proteínas. Abanico Veterinario, 11, e503. https://doi.org/10.21929/abavet2021.47
Ren, X., Lin, S., Guan, F., & Kang, H. (2024). Glycosylation targeting: A paradigm shift in cancer immunotherapy. International Journal of Biological Sciences, 20(7), 2607–2621. https://doi.org/10.7150/ijbs.93806
Schachter, H., & Freeze, H. H. (2009). Glycosylation diseases: Quo vadis? Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1792(9), 925–930. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2008.11.002