28 de marzo de 2025.
Como parte del programa Ciencia en Directo —auspiciado por El Colegio de Sinaloa en instituciones de educación superior en la entidad— la doctora Marcela Ayala Aceves, reconocida investigadora del Instituto de Biotecnología de la UNAM, impartió la conferencia virtual: Catalizando ando. ¿Qué son las enzimas y cómo funcionan?, dirigida simultáneamente a estudiantes de las unidades académicas de Culiacán, El Fuerte, Guamúchil, Guasave, Los Mochis y Mazatlán de la Universidad Autónoma de Occidente, este viernes 28 de marzo del año en curso.
En la bienvenida estuvo presente la vicerrectora académica de la UAdeO, Dra. Guadalupe Arlene Mora Romero, en representación del rector Dr. Pedro Flores Leal; quien exhortó a los estudiantes a aprovechar el conocimiento especializado que ofrece la doctora Marcela Aceves, para las carreras de medicina y biotecnología que oferta la Universidad en comento.
En su disertación, Marcela Aceves señaló a las enzimas como su objeto principal de estudio: “si bien las enzimas no hacen más que catalizar reacciones químicas en los seres vivos, nosotros podemos tomarlas, sacarlas de su entorno biológico y utilizarlas —como biotecnólogos— fuera de la célula, para que hagan otras cosas que no son sus funciones naturales”, siendo esto en lo que se centra su investigación.
Definió que las enzimas son las encargadas de que las reacciones químicas que se dan dentro de las células puedan llevarse a cabo rápidamente: “estas reacciones químicas ocurren lento, a una velocidad que no es adecuada para los deseos de las células y aquí es donde entran en juego las enzimas”. Además, especificó que las enzimas son proteínas, macromoléculas compuestas por aminoácidos.
“Las proteínas son como los obreros de las células, cumplen diversas funciones desde defensa, comunicación, transporte, estructura, almacenamiento y un rol muy importante que es el de catalizar”, siendo las proteínas catalizadoras las que conocemos como enzimas. Recordó que los catalizadores son una sustancia que incrementa la velocidad de una reacción química sin destruirse o incorporarse al producto.
Marcela Ayala Aceves compartió a los estudiantes que en su laboratorio trabaja con enzimas redox, éstas corresponden a las enzimas que catalizan reacciones de óxido de reducción y ella como investigadora toma a las enzimas de ciertos organismos, las saca de su contexto biológico y, en tubos de ensayo, las usa para que catalicen reacciones distintas para las que no fueron diseñadas en la naturaleza.
“Estamos usando algunas de estas enzimas para generar especies reactivas, por ejemplo, hipoclorito (un agente antibiótico) y las enzimas nos permiten tener ese efecto antibiótico de forma más controlada y dirigida como para tratar alguna infección en la piel”, expuso la académica.
Entre otras aplicaciones, está la degradación de contaminantes “difíciles”. ¿Por qué difíciles? Abordó que éstos se refieren a contaminantes emergentes; se les llama así porque son sustancias químicas que no se encuentran reguladas, es decir, en la legislación no hay una norma que regule su concentración. Sin embargo, la investigadora comentó que se ha comprobado que afectan a seres vivos.
Estos contaminantes se encuentran usualmente en cuerpos de agua, en concentraciones muy bajas, razón por la cual también se les conoce como microcontaminantes. Señaló que no son moléculas de toxicidad aguda (no son letales) y que forman parte de productos de la vida cotidiana como shampoo, pasta de dientes, detergentes, o se encuentran en fármacos como los analgésicos o antidepresivos.
“La problemática radica en que no son tóxicos al nivel de que sean letales, por eso podemos utilizarlos y no nos pasa nada. El problema es que se empiezan a acumular en cuerpos de agua y a estas concentraciones bajitas empiezan a ejercer algunos efectos que son nocivos”. Enfatizó que a pesar de que las bajas concentraciones no causan toxicidad aguda, sí causan efectos a largo plazo en diferentes seres vivos.
Dentro de los efectos negativos más estudiados de los contaminantes emergentes se encuentra la perturbación endócrina, puesto que algunos de ellos se parecen en su estructura química a las hormonas. Como ejemplo, explicó que una población de peces que se encuentra expuesto a este tipo de compuestos, no la va a matar pero puede feminizarse, y si no hay machos en la población, no hay reproducción. “Ese es el tipo de efecto, sutil pero pernicioso a largo plazo que pueden ejercer estos compuestos”.
Otros efectos adversos son la resistencia adquirida a antibióticos en bacterias; alteraciones en el crecimiento, desarrollo y reproducción de animales acuáticos; trastornos congénitos en algunas especies.
Detalló que gran parte de estos contaminantes son fármacos como el diclofenaco o el ibuprofeno que, aunque no son potencialmente tóxicos para nosotros, se están acumulando en el medio ambiente. “El problema de estos contaminantes emergentes es que son persistentes, no necesariamente se van a eliminar en las plantas convencionales de tratamiento de aguas residuales”.
Para concluir, Marcela Ayala Aceves habló de su trabajo con las enzimas, ya que éstas sí están diseñadas para detectar compuestos a muy baja concentración. Ella se enfoca en las enzimas que producen los hongos ligninolíticos. Mediante estas enzimas inespecíficas, se posibilita la degradación de contaminantes “porque rara vez un contaminante va a venir puro, siempre va a venir en mezclas y mientras más inespecífica la enzima, mejor: entonces las enzimas redox son una buena alternativa”, concluyó.
