28nov/12Off

Mass Effect y la quiralidad (3)

Los aminoácidos son los ladrillos moleculares que se apilan para producir las proteínas que forman nuestro cuerpo. Éstos existen en dos variantes (L-aminoácidos y D-aminoácidos) que son iguales en composición química pero organizados de forma simétrica (más detalles: Mass Effect y la quiralidad (1)). La biología en la Tierra utiliza casi exclusivamente L-aminoácidos, y las razones son todavía cuestión de debate (Mass effect y la quiralidad (2)).

En el juego Mass Effect existen dos especies extraterrestres cuya biología utiliza D-aminoácidos en vez de L-aminoácidos como nosotros: los quarians y los turians.

En varios momentos del Mass Effect se hace referencia a que los quarians y turians no pueden comer la misma comida del resto de las especies. Según el Codex del Mass Effect, si uno de ellos comiera comida con L-aminoácidos, lo mejor que podría pasar es que pasara sin digerirse ni proveer nutrición alguna y, en el peor de los casos, le daría una “reacción alérgica” posiblemente fatal. En la Citadel, una enorme estación espacial que funciona como la capital de la civilización intergaláctica, se mantienen estrictas normas de higiene para que estas especies no entren en contacto con comida con L-aminoácidos.

¿Pero qué pasa si una forma de vida basada en D-aminoácidos comiera L-aminoácidos?

Comiendo la D-manzana prohibida.

Para empezar, es probable que el quarian le sienta un sabor raro a la comida. En nuestro planeta, los mamíferos tenemos receptores en la lengua que reacciona con los aminoácidos. Este interesante paper por Nelson et. al publicado en Nature exploró el rol de la familia de receptores T1R. En células donde se expresan los receptores T1R1 y T1R3, éstas reaccionaban ante la presencia de casi todos los L-aminoácidos, cosa que no sucede con los receptores individuales. Lo que es curioso es que este receptor T1R1+3 no es sensible a ningún D-aminoácido. Por otro lado con otro tipo de receptores (T1R2+3) pasa lo contrario. Éstos son sensibles a una variedad de D-aminoácidos que son dulces para los humanos pero a ningún L-aminoácido.

d receptores Mass Effect y la quiralidad (3)

Si esto se puede generalizar a los quarians y turians del Mass Effect, al comer comida con L-aminoácidos sus papilas gustativas (o estructuras análogas) activarían distintos receptores, haciendo que experimenten un gusto distinto al que normalmente están acostumbrados.

Habrán notado que más arriba dije que ciertos D-aminoácidos son dulces para los humanos, ¿pero no es que eran tóxicos? En realidad, al contrario de lo que dice el Mass Effect, la ingesta de D-aminoácidos no es necesariamente moral o carente de nutrición. De hecho, si bien se dice que la vida en la Tierra utiliza sólo los L-aminoácidos, esto no es estrictamente cierto. Existe una variedad de D-aminoácidos con función biológica en plantas, bacterias e incluso en humanos.

La dieta humana contiene cantidades medibles, y a veces significativas de D-aminoácidos. La fuente natural más importante probablemente sean las bacterias. Estas no sólo pueden usarlos sino que, en algunos casos, les son indispensables. La D-Alanina, por ejemplo, es un aminoácido presente en la pared celular de casi todas las bacterias y también está involucrada en la resistencia a los antibióticos. Quienes disfruten de la comida marina tienen que estar atentos ya que varias especies de bivalvos tienen cantidades irrisorias de D-aminoácidos. La Solemya reidi, por ejemplo, tiene prácticamente la misma cantidad de L- y D-Aspartato.

El procesado de la comida también es una gran fuente de D-aminoácidos. El calor combinado con un pH muy alto tienden a convertir L-aminoácidos en D-aminoácidos. Un análisis, por ejemplo, encontró que el un 17% del aspartato en café y el mate es D-Aspartato. El café que tomamos todas las mañanas contiene unos 20mg de D-aminoácidos por cada 100ml. El pan, los lácteos, el vinagre, las salsas, las frutas y verduras, los huevos, la carne; en todos estos productos –y más– se puede encontrar cantidades detectables de D-aminoácidos. Algunas especias pueden tener hasta 600mg de D-aminoácidos por cada 100ml.

Eso quiere decir que en nuestra vida cotidiana ingerimos cantidades importantes de D-aminoácidos y no nos morimos ni tenemos “reacciones alérgicas a ellos”. Es que nuestro cuerpo tiene mecanismos para lidiar con los D-aminoácidos. Las D-aminoácidos oxidasas son enzimas que los convierten en L-aminoácidos. Sin embargo este proceso no es 100% eficiente y los D-aminoácidos, aunque no sean tóxicos, suelen ser menos nutritivos, aunque la variación es grande.

tabla2 Mass Effect y la quiralidad (3)

Tabla de valor nutritivo de algunos D-aminácidos (fuente: Origin, Microbiology, Nutrition, and Pharmacology of d-Amino Acids)

En realidad el efecto de los D-aminoácidos es, como todo en este mundo, más complicado que eso. Con 20 aminoácidos esenciales y cientos de derivados, es de esperar que haya una gran variabilidad en sus efectos. Algunos son dañinos, otros pasan directamente por nuestro organismo sin pena ni gloria, algunos incluso tienen efectos beneficiosos. Por ejemplo, la D-arginina (en ratas) protege contra el daño producido por radicales libres, inhibe el crecimiento de tumores y (en humanos) muestra actividad anticonvulsiva. La D-fenilalanina, por su parte, tiene actividad como analgésico. Esta excelente revisión de la literatura tiene mucha información al respecto.

Cabe aclarar que todo esto es válido sólo para los aminoácidos libres y que todavía no está claro su efecto cuando son parte de una proteína.

En resumen, podemos especular que si un quarian comiera una manzana terrestre no le pasaría nada tan dramático como una “reacción alérgica” mortal. A lo sumo le sentiría un gusto raro, pero podría alimentarse de comida humana por períodos cortos de tiempo. Los efectos a largo plazo probablemente no sean buenos pero quizás sí sean evitables con el uso de suplementos dietarios.

Posibilidades inimaginadas.

Aunque podría estar equivocado, no creo que los desarrolladores del Mass Effect hayan pensado todo esto. Lo más probable es que alguno de los escritores conociera un poco del concepto de moléculas quirales y considerada interesante agregarlo al juego. Pero opino que el guión se podría haber beneficiado enormemente de un análisis como este (o más profundo todavía). Quizás hubiera sido imposible por cuestiones de tiempo y recursos pero el potencial argumental de esto es enorme.

Sólo pensándolo por 5 minutos y no siendo escritor, ¿cómo se reflejaría en la situación social de una especie con esta extraña biología? En un universo cuyas leyes prefieren los L-aminoácidos (asumiendo que esa es la solución al problema de la homoquiralidad), sería interesante ver cómo viven individuos cuya biología es tan “anti-natural”. En el universo del Mass Effect ya existe un duro prejuicio en contra de los quarians, ¿cómo sería si para colmo se los tratara como una ofensa a las leyes del universo? Como mínimo sería algo para agregar al arsenal de insultos.

Si los desarrolladores hubieran sabido sobre las sutilezas de los efectos nutritivos de los D-aminoácidos en humanos, los quarians y turians, en vez de tener que evitar la comida de otras especies, podrían sentirse atraídos sus exóticos sabores. Podría ser una especie de exquisitez que sólo algunos pueden probar y que sólo se puede comer en contadas ocasiones por sus efectos negativos a largo plazo.

Como en tantas otras veces estamos ante un caso en el que la ciencia puede informar al escritor para brindarle posibilidades inimaginadas. La ciencia no es enemiga del arte.


Mass effect y la quiralidad
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Comentarios (3) Trackbacks (2)
  1. Muy buena forma de contar sobre la quilaridad!
    Me gustó la serie de 3 artículos..

  2. Geniales los tres artículos y una forma muy amena de introducir los conceptos de quiralidad para los novatos en la materia.


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