Los carbohidratos son biomoléculas esenciales que cumplen múltiples funciones en los organismos vivos. Desde el punto de vista biomédico, su estudio es fundamental porque permiten comprender procesos metabólicos, fisiológicos y patológicos que impactan la salud humana.
1. Fuente Primaria de Energía
Los carbohidratos son la principal fuente de energía inmediata. Durante la digestión, polisacáridos como el almidón se degradan a monosacáridos, principalmente glucosa, que es utilizada en la glucólisis y el ciclo de Krebs para producir ATP, indispensable para las funciones celulares.
Ejemplo: La hipoglucemia es una condición clínica que ocurre cuando la glucosa plasmática disminuye por debajo de los niveles normales, generando síntomas como confusión, temblores y pérdida de conciencia (Murray et al., 2022).
2. Reserva Energética
El glucógeno, un polisacárido ramificado, es la forma de almacenamiento de glucosa en hígado y músculo. La comprensión de su metabolismo permite entender trastornos como las glucogenosis, enfermedades hereditarias por deficiencia enzimática que producen acumulación patológica de glucógeno.
Ejemplo: La enfermedad de Von Gierke (glucogenosis tipo I) se caracteriza por hipoglucemia severa en ayuno debido a la deficiencia de glucosa-6-fosfatasa (Berg et al., 2019).
3. Estructura Celular y Comunicación
Los carbohidratos forman parte de glicoproteínas y glicolípidos de membranas celulares, participando en procesos de reconocimiento celular, adhesión, respuesta inmunológica y diferenciación tisular.
Ejemplo: Los grupos sanguíneos ABO se determinan por la presencia de oligosacáridos específicos en la superficie de los eritrocitos (Nelson & Cox, 2021).
4. Rol en la Patogénesis de Enfermedades
Alteraciones en el metabolismo de carbohidratos están involucradas en patologías de alta prevalencia, como la diabetes mellitus, que se caracteriza por hiperglucemia crónica con afectación multisistémica. La investigación de la homeostasis glucémica es clave en la prevención y tratamiento de complicaciones micro y macrovasculares.
Ejemplo: El monitoreo de la hemoglobina glicosilada (HbA1c) refleja la media de glucemia en los últimos tres meses y es un pilar diagnóstico y de seguimiento en diabetes (American Diabetes Association, 2024).
5. Aplicaciones Terapéuticas y Diagnósticas
Los carbohidratos son utilizados como marcadores bioquímicos y blancos terapéuticos. Por ejemplo, la enzima alfa-glucosidasa es inhibida farmacológicamente (acarbosa) en el manejo de diabetes tipo 2 para reducir la absorción intestinal de glucosa.
Ejemplo: Las soluciones de dextrosa al 5% se usan en fluidoterapia para aporte calórico y corrección de hipoglucemia (Guyton & Hall, 2021).
6. Papel en Procesos Digestivos y Nutricionales
La digestión de carbohidratos implica una secuencia de enzimas que degradan polisacáridos a monosacáridos absorbibles. Trastornos de estas enzimas, como la intolerancia a la lactosa, derivan en sintomatología gastrointestinal frecuente.
Ejemplo: La deficiencia de lactasa produce fermentación de lactosa en colon, con flatulencias, distensión y diarrea (Murray et al., 2022).
El estudio de los carbohidratos es esencial en biomedicina porque permite comprender su función energética, estructural, inmunológica y su papel central en enfermedades metabólicas. Asimismo, su conocimiento es indispensable para desarrollar estrategias terapéuticas, diagnósticas y preventivas en el ámbito clínico.
Bibliografía
American Diabetes Association. (2024). Standards of medical care in diabetes.2024. Diabetes Care, 47(Supplement_1), S1–S238. https://doi.org/10.2337/dc24-S001
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., & Stryer, L. (2019). Bioquímica (8ª ed.). Reverté. • Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2021). Tratado de fisiología médica (14ª ed.). Elsevier.
Murray, R. K., Bender, D. A., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Rodwell, V. W., & Weil, P. A. (2022). Harper’s Illustrated Biochemistry (32ª ed.). McGraw-Hill Education.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W. H. Freeman and Company.