Resumen

Juan Carlos Jiménez-Cruz
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Investigador-posdoctoral, Estancias posdoctorales por México. Morelia, Michoacán.
0451324h@umich.mx

Pedro Navarro-Santos
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Investigador por México, CONAHCyT-UMSNH. Morelia, Michoacán.
pedro.navarro@umich.mx

Aminoácidos en el espacio

Se pensaba que los aminoácidos solo los podíamos encontrar en el planeta Tierra; sin embargo, se tiene registro de que algunos han sido identificados en restos de meteoritos llegados a la Tierra. Desafortunadamente, los científicos no estaban seguros si la existencia de estas moléculas se debía a que venían en el asteroide o si se unieron a él cuando ingresaron y cayeron a la Tierra. Esto mismo se cree que sucedió con las muestras traídas por la misión Apolo 12, donde se piensa que los aminoácidos encontrados en muestras lunares se crearon a partir de los gases de cianuro de hidrógeno generados en el escape de la nave espacial.

Para dar una respuesta a esta pregunta y saber si estas moléculas podrían provenir y formarse en el espacio interestelar, los investigadores simularon las condiciones de hielo expuesto a radiación cósmica encontrado a través de telescopios en las nubes interestelares en el espacio. Para ello, hicieron hielo con agua, metanol, dióxido de carbono y amoniaco, el cual fue llevado a un acelerador de partículas para simular la radiación cósmica del espacio. De este experimento, descubrieron que los elementos sencillos que formaban el hielo se reacomodaron para formar algunos aminoácidos como la «glicina».

Inspirados en conocer la presencia de estas interesantes moléculas en un asteroide real, la Agencia de Exploración Espacial de Japón (JAXA, por sus siglas en inglés), envió la misión llamada Hayabusa1 y Hayabusa2 (que significa Halcón Peregrino por su traducción del japonés) al asteroide Itokawa y 162173 Ryuge en el año 2003 y 2014, respectivamente.

Para el caso de la misión Hayabusha2, y tras años posteriores a su lanzamiento, la nave espacial se acercó al asteroide y realizó la exploración de su superficie con el vehículo motorizado de exploración espacial Rover. Posteriormente, este vehículo explorador tomó muestras del suelo del asteroide, las cuales fueron recogidas por la nave Hayabusa para su posterior envío a la Tierra, llegando a finales de 2020. Una vez en la Tierra, los científicos llevaron a cabo el análisis de estas muestras, encontrando varios aminoácidos sencillos como glicina, beta alanina y ácido-alfa-aminobutírico, además de otras sustancias como el ácido acético. Estos datos fueron sorprendentes, ya que algunas de estas moléculas fueron encontradas cuando irradiaron hielo en el acelerador de partículas.

Actualmente, la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) impulsa la misión espacial OSIRIS-Rex con la intención de obtener muestras del asteroide (191955) Bannu (asteroide que orbita entre la Tierra y Marte), las cuales se esperan lleguen a la Tierra en el mes de septiembre de este año y que serán repartidas entre 233 científicos en todo el mundo para su análisis, con el objetivo que sean estudiadas para conocer la composición molecular de este cuerpo celeste, con lo que se espera consolidar la información obtenida en las misiones espaciales antes enviadas a asteroides.

De acuerdo con los estudios anteriores, y a los resultados de la composición del material espacial, los científicos aún debaten la teoría de que estas moléculas provenientes del espacio sean las responsables de impulsar la vida en la Tierra. Este hecho también abre una brecha en el conocimiento con respecto a que en cierta parte del cosmos se encuentren distribuidos estos compuestos. Además, desde el punto de vista de un químico, es sorprendente conocer e indagar la gran maquinaria sintética que podría existir en el Universo.

Aminoácidos en nuestra vida cotidiana

Estos pequeños aminoácidos, además de ser fundamentales para la vida, son nuestros aliados diarios para mejorar nuestro bienestar y salud. Un ejemplo muy sobresaliente es el aminoácido N-acetilcisteína, antídoto para la intoxicación por paracetamol y que se utilizó en la reciente y desafortunada pandemia de COVID-19 causada por el virus SARS-CoV-2. Este aminoácido se recetó a pacientes infectados, logrando que las personas enfermas mejoraran notablemente en su respuesta inmune frente al virus. Por otra parte, se ha demostrado que es capaz de inhibir la replicación tanto del virus causante de COVID-19 como de algunas cepas de virus de la influenza humana.

Otro aminoácido bastante conocido es el encontrado en el medicamento clonixinato de lisina, el cual se emplea para el dolor e inflamación. Este medicamento tiene la peculiaridad de ser de los mejores fármacos para controlar el dolor sin causar problemas de irritación gastrointestinal. Otros fármacos derivados directamente de aminoácidos son el captopril, que deriva del famoso aminoácido prolina, utilizado ampliamente para controlar la hipertensión y problemas cardíacos.

Si pensamos en el beneficio que causan los aminoácidos en forma individual, no podemos dejar de mencionar las cadenas que se forman al unir dos o más aminoácidos. Los químicos sintéticos han unido dos o más moléculas de aminoácidos para formar nuevos compuestos conocidos como péptidos, los cuales están formados por dos aminoácidos que se les conocen como dipéptidos; si contiene tres aminoácidos en su estructura, se llaman tripéptidos, etc.

De este grupo de moléculas podemos mencionar péptidos muy conocidos y empleados, por ejemplo, el aspartame que es un edulcorante formado por los aminoácidos L-ácido aspártico y L-fenilalanina (dipéptido), el cual es añadido a las bebidas dietéticas. Desafortunadamente, este edulcorante debe ser evitado a toda costa en personas con el trastorno metabólico fenilcetonuria, un padecimiento donde no puede ser metabolizada la fenilalanina. Para este caso, existe una opción segura de una nueva generación de edulcorantes, el llamado Neotame, formado entre los mismos aminoácidos que el aspartame más un grupo adicional que evita que este entre a un proceso metabólico y sea seguro para las personas que no pueden metabolizar la fenilalanina. Este edulcorante tiene la peculiaridad de ser entre 8 000 y 13 000 veces más dulce que el azúcar.

Finalmente, un péptido que merece un reconocimiento especial es la insulina, una hormona que tiene en su estructura 51 aminoácidos y la cual es esencial para el correcto metabolismo de la glucosa en sangre. Sin embargo, su deficiencia produce diabetes, la cual es controlada por inyecciones de esta hormona que los científicos obtienen a través de ingeniería genética con ayuda de algunos microorganismos, como la bacteria Escherichia coli.

En resumen, podemos decir que los aminoácidos son un grupo de moléculas extraordinarias, ya que, además de ser considerados como los iniciadores de la vida en este planeta, son tan versátiles que están en nuestra vida diaria y hasta los podemos encontrar flotando en el cosmos.

Castro R. (2021). Científicos de la NASA estudian los orígenes de la vida simulando una evolución cósmica. https://www.mdscc.nasa.gov/index.php/2023/01/11/cientificos-de-la-nasa-estudian-los-origenes-de-la-vida-simulando-una-evolucion-cosmica/

Menor-Salván C. / *The Conversation. (2022). El asteroide Ryugu y el origen de la vida. National Geographic. https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/asteroide-ryugu-y-origen-vida_18078

Steigerwald W. (2023). First Look at Ryugu Asteroid Sample Reveals it is Organic-Rich. National Aeronautics and Space Administration (NASA). https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/ryugu-first-look