BÀSICS
Gliconutrients: què són i com funcionen?
EN 30 SEGONS
- Les teves cèl·lules es parlen a través d'una capa de sucres que recobreix la seva superfície: el glicocàlix.
- Aquesta capa es construeix amb només vuit sucres diferents, que funcionen com les lletres d'un alfabet
- Amb aquestes vuit lletres el cos escriu els missatges que li permeten identificar-se, defensar-se i reparar-se. És un idioma, no un combustible.
El llenguatge secret de la vida
El nostre cos és una xarxa immensa d'uns 30 bilions de cèl·lules que es comuniquen constantment entre si. Aquesta comunicació cel·lular és el pilar de la vida: sense ella els òrgans no funcionarien, les ferides no cicatritzarien i el sistema immunitari no sabria distingir una amenaça d'una cèl·lula pròpia.
És un procés que permet a cada cèl·lula enviar, rebre i respondre a senyals amb una precisió sorprenent. I bona part d'aquest diàleg passa a través de molècules de sucre.
Què són els glicans i per què són vitals?
Els gliconutrients són sucres. Amb més precisió: monosacàrids —sucres d'una sola peça— i polisacàrids —cadenes llargues formades per aquestes peces— que formen part de l'estructura de les cèl·lules.
De tots els sucres que existeixen a la natura, les nostres cèl·lules n'utilitzen només vuit per construir el seu llenguatge. A aquests vuit sucres els anomenem glicans.
La distinció important
Convé distingir els gliconutrients dels sucres comuns de la dieta. Químicament tots dos són carbohidrats, però el cos els dona usos molt diferents.
Sucres energètics:
El combustible
El sucre de taula (sacarosa) o el midó. Es converteixen ràpidament en energia, en forma d'ATP, la molècula que les cèl·lules fan servir com a moneda energètica. El cos els crema per mantenir-nos actius.
Glicans estructurals:
el codi
Sucres com la manosa, la fucosa o la N-acetilglucosamina. Una part d'aquests sucres no es crema: el cos els incorpora directament a les estructures de la superfície cel·lular. Es va comprovar el 1998, quan es va demostrar que la galactosa i la manosa de la dieta s'incorporen a les glicoproteïnes humanes sense convertir-se abans en glucosa.
Els sucres comuns ens donen calories. Els glicans ens donen informació.
I aquesta informació no és un detall accessori. Sense glicosilació no hi ha vida humana possible: els trastorns congènits de la glicosilació, en què aquest procés falla per causes genètiques, són malalties greus que afecten tot l'organisme.
La ciència de la glicobiologia
En el llenguatge quotidià la paraula «sucre» arrossega connotacions negatives. En biologia cel·lular designa un grup de molècules amb funcions enormement diverses i vitals.
Per això, al llarg d'aquestes columnes, farem servir indistintament carbohidrats, sacàrids, sucres, glicans o gliconutrients: tots anomenen el mateix. La ciència que els estudia es diu glicobiología.
Una dada reveladora:
Imagina una paraula de sis lletres.
• Escrita amb l'alfabet de l'ADN, que té quatre lletres: 4.096 paraules possibles.
• Escrita amb l'alfabet de les proteïnes, que té vint: 64 millones.
• Escrita amb l'alfabet dels glicans, que té vuit: més d'un bilió.
Fixa't en el detall que ho canvia tot:
les proteïnes tenen vint lletres i els glicans només vuit, i tot i així els glicans guanyen per més de setze mil vegades. La diferència, doncs, no ve de la mida de l'alfabet. Ve de la gramàtica.
Dos sucres es poden unir per punts diferents de la molècula, en dues orientacions possibles, i les cadenes es poden ramificar en comptes d'anar sempre en línia recta. L'ADN i les proteïnes escriuen en una sola dimensió; els glicans escriuen en tres.
Per això es diu que els glicans són les molècules amb més densitat d'informació de tota la biologia. Les tres xifres provenen del càlcul clàssic de R. A. Laine (Glycobiology, 1994).
Com funcionen: La clau del glicocàlix
La funció dels glicans es fa visible a la superfície de les teves cèl·lules. Imagina la membrana de cada cèl·lula com un bosc dens d'antenes que emeten i reben senyals.
Aquest bosc té nom: glicocàlix, la capa de sucres que recobreix la superfície de gairebé totes les teves cèl·lules. I no és una capa estàtica: treballa sense descans en tres fronts.
Construcció:
Els vuit glicans actuen com les lletres d'un alfabet. En combinar-se construeixen les antenes antenes i generen una varietat enorme de missatges diferents, anomenats glicoformes: les diferents versions que pot adoptar una mateixa proteïna segons els sucres que porti units.
Protecció:
El glicocàlix és el sistema d'identificació i comunicació de la cèl·lula: li permet enviar, rebre i respondre a senyals.
A més forma barreres defensives i estabilitza les proteïnes, protegint-les de degradar-se abans d'hora.
Reconeixement:
El glicocàlix és el "passaport" biològic de la cèl·lula: el que permet al sistema immunitari distingir el que és propi del que és aliè. També coordina funcions vitals com la cicatrització de les ferides.
I llavors, on és el problema?
Aquí convé ser precisos, perquè és el punt on més s'exagera.
El cos humà és perfectament capaç de fabricar els vuit glicans a partir de la glucosa. No són vitamines que s'hagin de menjar cada dia, i qui et digui el contrari t'està simplificant la biologia.
El problema real és un altre, i és doble:
• La dieta moderna ha perdut els polisacàrids complexos de les plantes. No són combustible: són molècules grans que els receptors de l'intestí llegeixen com un senyal. Quan desapareixen de la taula, desapareix aquest senyal.
• L'escriptura es desregula. L'envelliment, l'estrès crònic i la inflamació canvien la manera com el cos construeix aquests missatges a la superfície cel·lular. Hi ha exemples mesurats: la galactosilació dels anticossos disminueix amb l'edat.
Dit d'una altra manera: no és que falti matèria primera. És que s'ha empobrit el vocabulari i s'ha deteriorat l'escriptura. És una diferència important, i és la que dona sentit a tot el que ve després.
El que ve
Aquesta introducció assenta les bases per aprofundir en la comunicació cel·lular, en el paper específic de cadascun dels vuit glicans i en com s'absorbeixen, temes que tractarem amb detall més endavant.
Però abans, a la propera columna, veurem les principals fites acadèmiques i institucionals que van consolidar els glicans com «la propera frontera de la ciència», una expressió que prové de l'informe Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future, publicat per les Acadèmies Nacionals de Ciències dels Estats Units el 2012.
Per saber-ne més
• Varki A. i cols. Essentials of Glycobiology, 4a edició. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2022. És el text de referència del camp i és d'accés lliure a NCBI Bookshelf.
• Berger V., Périer S., Pachiaudi C., Normand S. «Dietary specific sugars for serum protein enzymatic glycosylation in man». Metabolism, desembre de 1998. PMID 9867081.
• Laine R. A. «A calculation of all possible oligosaccharide isomers both branched and linear yields 1,05 × 10¹² structures for a reducing hexasaccharide». Glycobiology, 1994. PMID 7734838.
• National Academies of Sciences. Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future. The National Academies Press, 2012. DOI 10.17226/13446.
• Murray R. K. i cols. Bioquímica il·lustrada de Harper, capítol dedicat a les glicoproteïnes.