Los ciclos de Krebs

Hace 60 años que Krebs recibió el telegrama comunicándole la concesión del Premio Nobel por su descubrimiento del ciclo de los ácidos tricarboxílicos, el proceso de «quema» de los hidratos de carbono que obtiene energía útil para la célula. Cualquier estudiante de medicina reconoce su nombre, por ser el que descubrió el primer ciclo metabólico, el de la urea (que explica la forma en que las proteínas degradadas en el organismo transforman sus derivados tóxicos en urea) y por sus importantísimas contribuciones al ciclo por el que recibió el Nobel. Pero Krebs contribuyó al descubrimiento de un tercer ciclo: el ciclo del glioxilato, que ocurre en plantas y es muy importante para la síntesis de glucosa a partir de los ácidos grasos.

Krebs, al terminar medicina, fue a trabajar con el gran bioquímico Otto Warburg, quien diseñó los manómetros y el baño que lleva su nombre. Ahora no hay manómetros en los laboratorios, pero permitieron, al medir el consumo de oxígeno o la liberación de anhídrido carbónico, seguir los ciclos metabólicos. A mí me enseñó manometría Ochoa; era una técnica bastante tediosa que hoy nadie utiliza y cada vez somos menos los que los hemos usado.

Tras 4 años de trabajo con Warburg, éste con su característica crudeza, indicó a Krebs un día que le daba un corto plazo para que dejase el laboratorio, pues, en su opinión, no servía para la ciencia, y debía dedicarse a la medicina. Afortunadamente Krebs no le hizo caso aunque obtuvo una plaza fija de médico, y siguió investigando en el Departamento de Medicina de Freiburgo.

Puede parecer que Warburg estaba equivocado, pero la personalidad de Krebs era muy compleja: su biografía demuestra que, apenas intuía el esbozo de una vía metabólica se preocupaba de otro tema y nunca volvía sobre el ciclo previo. Además de los tres ciclos mencionados, también estudió el metabolismo de las purinas y otros aspectos del metabolismo nitrogenado. Su mente era tan brillante, que resultaba olvidadizo, impaciente y no muy diestro manualmente. De ahí que los experimentos los realizasen sus discípulos. Quizá su fantástica capacidad intelectual y creativa le impedía concentrarse en los pequeños detalles que exige el meticuloso trabajo manual del laboratorio.

En Freiburgo, con la ayuda de Kurt Henseleit para realizar los experimentos, propuso el ciclo de la urea en 1932. Había evidencia de que el amoníaco procedente de la degradación de los aminoácidos se convertía en urea, pero ellos demostraron, usando cortes finísimos de hígado, que añadiendo algunos aminoácidos se producía más urea.

El ciclo se aceptó enseguida a nivel internacional. Cuando yo era interno de Fisiología de la Facultad de Medicina de Valencia, entre otras preguntas que hacíamos a los estudiantes, incluí el ciclo de la urea. Años después y por consejo del profesor Ochoa, me fui a la Universidad de Wisconsin con Cohen; me sorprendió que éste me propusiera trabajar en dicho ciclo, que yo consideraba ya aclarado.

Philip Pacy Cohen, P.P. para todos, un brillante investigador muy metódico, comenzó su carrera con Krebs en Inglaterra en 1938. Allí trabajó en el ciclo de la urea durante un año en el que publicaron dos trabajos conjuntos, uno de ellos en Nature. En 1941, volvió a la Universidad de Wisconsin, donde comienza mi relación con P.P. gracias a quien conocí a Krebs.

En 1904 Kossel y Dakin descubrieron el enzima arginasa en hígado de mamífero. Kossel, además, predijo su estructura proteica cuando todavía no se había demostrado que los enzimas son proteínas. Pero fue Antonio Clementi el que descubrió que el enzima estaba presente en mamíferos, anfibios y peces, y los llamó animales ureotélicos.

En 1930 Wada descubrió la citrulina en la sandía y Ackerman encontró que la citrulina se formaba en la degradación bacteriana de la arginina, lo que permitió a Krebs idear el primer ciclo, un ciclo sencillo y, aunque parcialmente incorrecto, que demostraba la existencia de este tipo de regulación del amoníaco. Con todo ello, Krebs, en 1936, en un artículo dice: «La formación de citrulina y arginina requiere complejos sistemas enzimáticos, que no pueden ser separados de las estructuras celulares vivas». Krebs había olvidado que el ciclo comenzó con la identificación del enzima arginasa. Para justificar el escepticismo de Krebs sobre el aislamiento de los enzimas diré que por entonces trabajábamos con cortes de tejido, que realizaban a mano y con una cuchilla de afeitar. Sólo cuando Van R. Potter inventó el sistema de homogenado de tejidos en 1948, dispusimos de un método más adecuado. Muchos pasos del ciclo de la urea fueron aclarados por otros científicos: P.P. introdujo el término transaminasas para llamar a las aminotransferasas, y yo descubrí que el primer enzima del ciclo, la CPS, era activada por un coenzima, el acetilglutamato.

Poco después del descubrimiento del ciclo de la urea, Krebs, que era judío, huyó a Inglaterra. Eso sí, llevándose consigo un montón de manómetros. En la Universidad de Sheffield, estudió el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, cuando en 1935 un nuevo estudiante post-doctoral se incorporó al grupo: William Johnson, un químico que trabajó durante tres años utilizando preparaciones de músculo de paloma y el método manométrico.

Por entonces se conocía, gracias a los trabajos de Szent-Gyorgyi y otros, que en músculo, la administración de ciertos ácidos carboxílicos aumentaba el consumo de oxígeno; y Martius y Knoop habían demostrado algunos pasos aislados del ciclo. Johnson realizó los experimentos que llevaron al desarrollo del ciclo de forma independiente, ya que Krebs, además de dirigir los experimentos de Johnson en jornadas agotadoras –que terminaban con el análisis de resultados y el diseño del experimento del día siguiente hasta la hora de la cena–, tenía su propio grupo de estudiantes con los que hacía otros experimentos. El trabajo fue enviado a Nature y… ¡rechazado por falta de espacio! Krebs envió el manuscrito a la revista Enzimología siendo Johnson y él los co-autores. Pero fueron otros quienes esclarecieron parte del ciclo, entre ellos Severo Ochoa, quien cerró el ciclo al descubrir la que llamó «enzima condensante» (hoy citrato sintetasa).

Johnson siempre reconoció la brillantez intelectual de Krebs, aunque aseguró haber quedado muy sorprendido de la concesión del Nobel al trabajo. Krebs ni siquiera mencionó a Johnson durante la conferencia en la Academia Sueca.

Siguiendo los deseos de Krebs, organicé en Valencia en 1975 un simposio sobre el ciclo de la urea en el que participamos la mayoría de los científicos que habíamos trabajado en el ciclo. Con dicho motivo, solicité un cuadro a Dalí que lo pintó generosamente. El mismo se reprodujo en el libro que recoge las ponencias de dicho simposio.

Muchos científicos siguen trabajando en el ciclo de la urea más de 80 años después de su descubrimiento. Y seguro que hay aspectos por descubrir por una nueva generación de jóvenes curiosos que no escuchan a los que piensan que deberían dedicarse a otras cosas. Krebs sentó las bases para el tratamiento de enfermedades como la encefalopatía hepática, pero buscó, sin éxito, algo práctico y rentable; porque tenía un tío, que él aseguraba no era muy listo, pero se había hecho muy rico al inventar el tapón esmerilado, tan eficaz para un cierre hermético.

Santiago Grisolía, presidente ejecutivo de los Premios Rey Jaime I.

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