Aplicaciones Enzimas

El descubrimiento de fármacos requiere valoraciones enzimáticas idóneas para investigación de “alta capacidad de procesamiento”

Las enzimas constituyen una de las clases primarias de biomoléculas, dirigidas para la creación de fármacos y otros agentes terapéuticos

El descubrimiento de nuevos fármacos se facilita mucho cuando es posible valorar con un gran número de farmacóforos potenciales de una manera rápida y automatizada, proceso denominada investigación de alta capacidad de procesamiento. Se aprovechan avances recientes en robótica, óptica, procesamiento de datos y microfluídica para efectuar y analizar muchos miles de valoraciones simultáneas de la actividad de una enzima dada.

La investigación de alta capacidad de procesamiento es ideal para analizar los muchos productos de química combinacional, la síntesis de grandes bibliotecas de compuestos químicos que contienen todas las combinaciones posibles de un conjunto de precursores químicos. Las valoraciones enzimáticas que producen un producto cromogénico o fluorescentes son ideales puesto que los detectores ópticos se elaboran con facilidad mediante procedimientos de ingeniería para permitir el análisis rápido de múltiples muestras. El equipo complejo requerido para números en verdad grandes de valoraciones sólo está disponible en casas farmacéuticas, laboratorios patrocinados por gobiernos, y universidades de investigación. Su principal uso es el análisis de compuestos inhibitorios con potencial final para uso como fármacos.

Inmunoanálisis ligado a enzima.

Es factible explotar la sensibilidad de las valoraciones enzimáticas con el fin de detectar proteínas que carecen de actividad catalítica. En el análisis inmunosorbente ligado a la enzima (ELISA) se usan anticuerpos enlazados de manera covalente a una “enzima reportera” como la fosfata alcalina o la peroxidasa de rábano picante cuyos productos se detectan con facilidad, por lo general mediante la absorbancia de luz o por medio de fluorescencia.

La deshidrogenasas dependientes de NAD(P) + son valoradas de manera espectrofotométrica.

Las propiedades fisicoquímicas de los reactivos en una reacción catalizada por enzimas dictan las opciones para la valoración de la actividad enzimática. Las coenzimas reducidas NADH y NADPH, escritas como NAD (P) H, absorben la luz a una longitud de onda de 340nm, no así sus formas oxidadas NAD(P)+. Figura 7-10 pag 58.

Cuando el NAD(P)+ se reduce , la absorbancia a 340 nm aumenta en proporción con la cantidad de de NAD(P)H producida. Par una deshidrogenasa que cataliza la oxidación de NAD(P)H, se observará un decremento de la absorbancia de 340nm.

Muchas enzimas son valoradas mediante acoplamiento a una deshidrogenasa.

Una estrategia alternativa es crear un sustrato sintético cuyo producto absorbe luz o muestra fluorescencia el P-nitrofelino fosfato, es un sustrato artificial para ciertas fosfatasas y para la quimotripsina, que no absorbe luz visible; sin embargo, después de la hidrólisis, el anión P-nitrofelinato resultante absorbe luz a 419 nm.

Otro método bastante común es emplear una valoración “acoplada”; por lo común una deshidrogenasa cuyo sustrato es el producto de la enzima de interés se añade en exceso catalítico.

El índice de aparición o desparición de NAD(P)H depende del índice de la reacción enzimática a la cual se ha acoplado la deshidrogenasa.

El análisis de ciertas enzimas ayuda al diagnostico.

El análisis de enzimas en el plasma sanguíneo ha desempañado una función fundamental en el diagnostico de varios procesos morbosos.

Muchas enzimas son constituyentes funcionales de la sangre.

Otras enzimas se liberan hacia el plasma después de muerte o lesión celular; si bien estas últimas no desempeñan una función fisiológica en el plasma, su aparición o sus concentraciones son de utilidad en el diagnostico y el pronóstico de enfermedades y lesiones que afectan tejidos específicos.

El análisis cuantitativos de la actividad de las enzimas o de las otras proteínas liberadas proporciona información respecto del diagnostico, el pronóstico y la respuesta al tratamiento. En el análisis de la actividad enzimática de manera característica se emplean valoraciones cinéticas estándar de índices de reacción inicial. De manera alternativa, la radioinmunovaloraciones (RIA) proporcionan cuantificación de la cantidad absoluta de una enzima o de proteína no catalítica.

En consecuencia, los datos de la valoración enzimática deben considerarse junto con otros factores recabados por medio de un examen clínico integral. Los factores por considerar en la interpretación de los datos sobre enzimas comprenden la edad del paciente, el sexo, los antecedentes no patológicos y patológicos, el posible consumo de fármacos drogas, así como la y la especificidad diagnóstica de la prueba enzimática.

Las enzimas ayudan al diagnóstico del infarto miocardio (MI)

Las enzimas que se utilizan para confirmar un MI ilustran el concepto de una “ventana diagnóstica" y proporciona una perspectiva histórica sobre el uso de diferentes enzimas para este propósito.

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