1. LA PROTEÍNA: EL LADRILLO DE LA VIDA

¿Te has preguntado alguna vez de qué estás hecho? ¿Tienes curiosidad por saber qué forma tus tejidos y órganos? La respuesta más sencilla (y más sorprendente) es que estás hecho, en buena parte, de proteínas. La respuesta más habitual cuando planteas esta pregunta a la gente suele ser: «Estamos formados por células». Lo que casi nadie sabe es que el interior de las células está formado principalmente por proteínas.

Las proteínas son las piezas que dan forma a tu cuerpo, las herramientas que permiten que funcione y las mensajeras que hacen posible que una célula hable con otra. Sin proteínas, la vida tal como la conocemos simplemente no existiría. Imagina que tu cuerpo es una ciudad gigantesca. En esa ciudad hay edificios, carreteras, fábricas, transportes y un sistema de limpieza. Pues bien, las proteínas son los trabajadores y los materiales de construcción de esa ciudad biológica. Algunas levantan muros (como las proteínas del músculo o de la piel), otras transportan cosas (como la hemoglobina, que lleva oxígeno) y otras se dedican a coordinarlo todo (como las enzimas y las hormonas).

Aunque no lo parezca, más del 15 % del peso total del cuerpo humano es proteína. Si pesas 70 kilos, eso significa que llevas dentro más de 10 kilos de proteínas: en tus músculos, tus huesos, tu piel, tu sangre y tus órganos. Y no son siempre las mismas. El cuerpo está renovando constantemente sus proteínas. Algunas duran solo unas horas, como por ejemplo las enzimas. Otras duran días, como las proteínas que forman las fibras musculares. Otras, como las del colágeno, pueden permanecer meses o años. Cada día sintetizas y destruyes miles de millones de moléculas de proteína.

Pero ¿qué son realmente las proteínas? Vamos a desmenuzarlo.

¿QUÉ ES UNA PROTEÍNA?

Desde el punto de vista químico, una proteína es una cadena de aminoácidos. Imagina un collar hecho de bolitas de colores. Cada bolita es un aminoácido, y el orden en que ensartas cada una de ellas en el cordón determina la forma y la función de este. Si cambias el orden o el color de las bolitas, el collar resultante puede tener un aspecto completamente distinto. Eso mismo ocurre en el cuerpo: el orden de los aminoácidos determina el tipo de proteína que se forma y lo que esta puede hacer.

Figura 1: Aminoácidos libres que forman proteínas

Hay unos veinte aminoácidos que el cuerpo utiliza para construir todas sus proteínas. Con solo esa veintena de piezas, la naturaleza ha conseguido crear millones de combinaciones diferentes. Es como si con un alfabeto de veinte letras se pudieran escribir todos los libros del mundo.

Una vez fabricada, la cadena de aminoácidos se pliega sobre sí misma hasta formar una estructura tridimensional muy precisa. Ese plegamiento es tan importante que, si se altera, la proteína deja de funcionar. Por ejemplo, cuando fríes un huevo, el calor «desnaturaliza» las proteínas de la clara: cambian de forma y se coagulan, por eso se vuelven blancas y sólidas, y ya no sirven para lo mismo que servían antes. Tu cuerpo también puede desnaturalizar proteínas cuando necesita degradarlas o cuando algo va mal, como ocurre en algunas enfermedades. Por este motivo, cuando comemos alimentos que contienen proteínas, estas no tienen una función en nuestro cuerpo al estar «deshabilitadas»; sin embargo, podemos usar sus aminoácidos para que el organismo fabrique nuestras propias proteínas. En otras palabras, cuando comemos proteínas, el cuerpo las descompone en aminoácidos y los usa para fabricar las suyas.

¿Cuáles son las fábricas de proteína en nuestro organismo? Las células. A este proceso se le denomina «síntesis proteica». Este concepto te sonará si te gusta el fitness o vas al gimnasio y tu objetivo es ganar masa muscular. La síntesis proteica muscular es un concepto que todo culturista conoce bien, es el fin que buscan en cada entrenamiento aquellos que quieren ganar masa muscular. Y no es más que el proceso por el cual nuestras fibras musculares fabrican las proteínas que les dan forma. Si fabrican más proteínas de las que se degradan, entonces se produce la hipertrofia muscular, es decir, el aumento de tamaño de los músculos. Hablaré de ello más adelante, porque estoy seguro de que te interesa esto de ganar músculo.

Pero no solo los músculos sintetizan proteínas. Muchísimas otras células lo hacen, incluso las mitocondrias, unos organelos que están dentro de las células, también fabrican proteínas. Existe la síntesis proteica de hormonas, de enzimas reguladoras, de anticuerpos y de cualquier proteína que tenga alguna función en el organismo. Existen miles de proteínas diferentes.

Ahora vamos con una pequeña parte algo más técnica.

El proceso de fabricación de proteínas se inicia siempre a partir de nuestro ADN y se termina en los ribosomas. El ADN son las instrucciones de la vida, el código de barras donde se encuentran localizados nuestros genes. Piensa en el ADN como en una estructura que contiene todas las instrucciones para fabricar proteínas. O como en un gran libro de recetas de cocina en el que cada gen es una receta para hacer una proteína.

Este ADN se encuentra bien resguardado dentro del núcleo de cada célula. De hecho, es un material tan importante y sensible que no puede salir de ahí. Por ese motivo, cuando el organismo quiere fabricar una proteína concreta, por ejemplo, insulina, realiza una copia del código genético que codifica para fabricar los aminoácidos que la componen. Para que lo entiendas, volvamos al ejemplo del libro de recetas de cocina. El ADN sería el libro lleno de genes, en este caso, las recetas. Ahora imagina que quieres preparar una, pero no puedes sacar el libro de la biblioteca, ¿qué harías? Lo más sencillo sería solicitar una fotocopia de la receta que necesitas llevarte a casa. Pues eso mismo hacen nuestras células: una copia de las instrucciones (los genes) y la sacan del núcleo. Esa copia se llama ARN mensajero.

Este ARN sale del núcleo de la célula hacia los ribosomas con esos códigos llamados «codones». El ribosoma los «lee» y adjudica un aminoácido a cada codón, como si fuese un código de barras. Así va formando el collar de bolitas de aminoácidos. Por ejemplo, la insulina tiene un total de 51 aminoácidos. Volviendo a la comparación de antes, cuando ya tienes tu fotocopia de la receta del libro de la biblioteca, llegas a casa para prepararla, pero necesitas un cocinero. Los ribosomas son los cocineros que leen e interpretan las instrucciones para preparar el guiso, que sería la proteína que hemos querido fabricar.

FUNCIÓN DEL RIBOSOMA

Figura 2: Proceso de síntesis proteica celular

Pero aquí no acaba el proceso. Ahora otras proteínas llamadas «chaperonas» se encargan de plegar esa proteína. Este plegamiento sirve para darle función biológica, es decir, para que pueda ejercer su función en el organismo.

LAS PROTEÍNAS EN ACCIÓN

Ahora que ya sabes cómo nuestras células fabrican proteínas, toca responder a la pregunta más importante: ¿para qué sirven, en realidad? Porque las proteínas no están ahí solo para que tengamos músculo o para que una analítica nos salga bien. Están en todas partes. Literalmente. Participan en casi todos los procesos que hacen que estés vivo y funcionando. Dentro de las acciones de las proteínas existen cinco grandes funciones que veremos a continuación.

ESTRUCTURA Y SOPORTE

Si los ladrillos de una casa son esenciales para que no se venga abajo, las proteínas estructurales son los auténticos «ladrillos» de tu cuerpo. Una forma sencilla de entenderlo es imaginarnos el organismo como una gran ciudad en constante movimiento. Para que esa ciudad no colapse, necesita edificios sólidos, puentes resistentes y carreteras bien construidas. Ahí es donde entran en juego este tipo de proteínas que dan forma, soporte y resistencia a los tejidos. La queratina, por ejemplo, forma el cabello, las uñas y la capa externa de la piel, creando una especie de armadura protectora frente al exterior. El colágeno, por su parte, es como el andamiaje que aporta firmeza a la piel, resistencia a los tendones y ligamentos, y soporte a los huesos y articulaciones. De hecho, es la proteína más abundante del cuerpo humano, lo que ya da una idea de lo importante que es para que todo se mantenga en su sitio.

Y, si hablamos de músculo y movimiento, las grandes protagonistas son la actina y la miosina. Estas proteínas forman los filamentos dentro de las fibras musculares que permiten que el músculo se contraiga. Cada vez que caminas, sonríes, subes una escalera o levantas un vaso de agua, millones de filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros como si fueran cuerdas entrelazadas o el fuelle de un acordeón que se pliega y se despliega. Es un proceso microscópico, silencioso y continuo, pero absolutamente imprescindible. Sin esas proteínas, no podrías moverte ni un milímetro. No habría gesto, ni postura, ni equilibrio, ni posibilidad de interactuar con el mundo. Cuando quieres aumentar tu masa muscular, en el fondo lo que le estás pidiendo a tu cuerpo es que sintetice más actina y más miosina, es decir, más de esos filamentos contráctiles para que las fibras musculares se hagan más grandes y fuertes. Más adelante hablaremos de cuánta proteína necesitas ingerir para optimizar este proceso, pero por ahora sigamos viendo otras funciones igual de importantes que las proteínas desempeñan en nuestro organismo.

ESTRUCTURA DE LOS MÚSCULOS

Figura 3: Estructura de los músculos

ENZIMAS: LAS PROTEÍNAS QUE HACEN EL TRABAJO SUCIO

Las proteínas no solo construyen, también hacen que las cosas ocurran. Aquí entran en juego las enzimas, que no son más que proteínas especializadas en acelerar reacciones químicas dentro del cuerpo. Son como los obreros de esa gran ciudad que es el organismo, los que se encargan de que todo funcione a la velocidad adecuada. Gracias a ellas, procesos que de otra forma se prolongarían durante horas o días, o simplemente no ocurrirían, suceden en milésimas de segundo. Dicho de forma clara, las enzimas permiten que la vida funcione a un ritmo compatible con estar vivos.

Cuando comes un trozo de pan, por ejemplo, las enzimas de la saliva, como la amilasa, empiezan a romper el almidón en azúcares más simples incluso antes de que tragues. En el estómago, otras enzimas como la pepsina comienzan a «desmontar» las proteínas de los alimentos en fragmentos más pequeños y, en el intestino, otras enzimas terminan el trabajo para que absorbamos los aminoácidos. Sin este equipo de enzimas digestivas, comer no nos serviría de mucho, ya que no podríamos aprovechar los nutrientes.

Pero su papel va mucho más allá de la digestión. En el interior de cada célula hay enzimas que permiten obtener energía. Otras enzimas se encargan de neutralizar sustancias potencialmente tóxicas, por ejemplo. Y hay enzimas aún más impresionantes, como la ARN polimerasa, que lee el ADN para fabricar ARN mensajero, el cual, según hemos visto ya, es clave para que las células sepan qué proteínas deben producir en cada momento.

Si lo piensas un segundo, desde digerir una comida, respirar, mover un músculo, producir energía o renovar tus tejidos hasta algo tan extraordinario como copiar tu material genético, todo depende del trabajo silencioso de miles de enzimas que actúan al mismo tiempo. No se ven, no se notan, pero sin ellas el cuerpo sería poco más que un laboratorio parado.

TRANSPORTE Y MENSAJERÍA

Otras proteínas cumplen una función igual de crucial: son las encargadas de transportar cosas de un lado a otro y de enviar mensajes dentro del cuerpo. Siguiendo con la comparación de la ciudad, serían los camiones de reparto y el servicio de mensajería que lo mantiene todo conectado. Un ejemplo clásico es la hemoglobina, una proteína que viaja dentro de los glóbulos rojos y cuya misión es recoger oxígeno en los pulmones y repartirlo por cada rincón del organismo. Gracias a ella, el oxígeno llega al cerebro, a los músculos y a todos los órganos para que las células puedan «respirar» y producir energía. Sin hemoglobina, el cuerpo se quedaría sin suministro en cuestión de minutos.

Pero no solo se trata de mover sustancias, sino también de comunicar órdenes. Aquí entran en juego las proteínas mensajeras, más conocidas como «hormonas». Un ejemplo sería la insulina. Cada vez que comes y la glucosa sube en sangre, el páncreas libera insulina, que actúa como una señal química que les dice a las células: «Abrid la puerta, que llega combustible». Esa pequeña proteína se une a los receptores de las células y permite que la glucosa entre para ser utilizada o almacenada, principalmente en las células de los músculos y el hígado. Cuando esa señal no funciona bien, ya sea porque no se produce suficiente insulina o porque las células no responden a ella, la glucosa se queda circulando en la sangre, lo cual a la larga es un problema. Así que cada molécula de insulina es, en el fondo, como una carta urgente que el páncreas envía a millones de células al mismo tiempo, coordinando el uso y almacenaje de la energía después de cada comida. Y, como ella, existen muchas otras proteínas mensajeras que, sin hacer ruido, mantienen el organismo informado y sincronizado para que todo funcione como un sistema bien organizado.

DEFENSAS

Tu sistema inmunitario también depende de las proteínas para hacer su trabajo. De hecho, algunas de las más importantes son los anticuerpos, que no son más que proteínas especializadas en reconocer y unirse a virus, bacterias o cualquier sustancia extraña que pueda suponer una amenaza. Siguiendo con la idea del cuerpo como una gran ciudad, los anticuerpos serían los policías que patrullan sin descanso, identifican a los intrusos y los marcan para que puedan ser neutralizados.

Cada anticuerpo tiene una forma tan específica que encaja casi a la perfección con su enemigo, como si fuera una llave diseñada para una cerradura concreta. Gracias a eso, el sistema inmunitario puede diferenciar lo que es propio de lo que no lo es, y reaccionar con rapidez cuando detecta algo sospechoso. Es un sistema de reconocimiento increíblemente preciso que funciona en segundo plano todos los días de tu vida.

Y aquí entra en juego algo que todos conocemos: las vacunas. Cada vez que te vacunas, lo que haces es mostrar al cuerpo una versión inofensiva de un virus o una bacteria para que aprenda a fabricar los anticuerpos adecuados. Es, en el fondo, como un entrenamiento previo para que, cuando llegue el problema real, tu sistema inmunitario ya tenga preparados a sus agentes especializados y pueda responder mucho más rápido y con mayor eficacia.

MOVIMIENTO Y ENERGÍA

Como ya hemos visto, las proteínas del músculo son las que permiten que te muevas, levantes peso, corras o simplemente te mantengas de pie. Pero su papel no acaba aquí. En situaciones extremas, como cuando pasas mucho tiempo sin comer o el déficit energético es muy severo, el cuerpo puede recurrir a las proteínas como fuente de energía. Para hacerlo, descompone parte de sus propias proteínas en aminoácidos, que luego pueden transformarse en glucosa para mantener funciones tan básicas como alimentar el cerebro. No es lo ideal, porque en la práctica significa quemar parte de tu tejido muscular para sobrevivir, pero deja claro hasta qué punto las proteínas son un recurso valioso y versátil para el organismo, así como también que, gracias a ello, a lo largo de la historia hemos sobrevivido a periodos de escasez de alimentos y hambrunas.

En condiciones normales, con una dieta equilibrada, solo en torno a un 5-10 % de la proteína que ingerimos se convierte en glucosa en el organismo. Sin embargo, si hacemos déficits calóricos agresivos, la conversión de proteína en glucosa aumenta de manera considerable. Y no solo cuando hacemos déficits agresivos, sino también en otras situaciones nutricionales. Por ejemplo, si comemos muy pocos carbohidratos o hacemos una dieta cetogénica, la cantidad de proteína ingerida que se convierte en glucosa en el organismo es de un 20-30 % en los primeros dos o tres días, aunque posteriormente se reduce debido a que aumenta la producción de cetonas que el organismo usa como energía en vez de la glucosa, y además aumenta la conversión de glicerol en glucosa (Westman et al., 2007; Veldhorst et al., 2009; Ashtary-Larky et al., 2022). Si hacemos ayunos largos de veinticuatro o incluso cuarenta y ocho horas, hablamos de un 30-50 %, aunque, con el paso de los días, al igual que ocurre con la dieta cetogénica, esta conversión se reduce un poco por los mismos motivos fisiológicos (Owen et al., 1998; Cahill, 2006; Shah y Wondisford, 2020). Otros sustratos también pueden convertirse en glucosa en estos escenarios, como el ya mencionado glicerol o el lactato, pero, salvo en situaciones extremas de desnutrición o cuando no queda otra alternativa —por ejemplo, si vives un indeseable momento de escasez de alimentos o hambruna—, reducir demasiado los carbohidratos a propósito en favor de aumentar de manera drástica la ingesta de proteína es una forma muy cara de obtener glucosa y energía. Y es que, aunque en situaciones de ayuno prolongado o de baja ingesta de carbohidratos el cuerpo se adapta a usar las grasas y los cuerpos cetónicos como fuente de energía, hay células que solo pueden alimentarse de glucosa; es el caso de los glóbulos rojos, ya que no tienen mitocondrias. Incluso otras células que pueden usar parcialmente grasas o cuerpos cetónicos como energía siempre van a requerir parte de glucosa para funcionar de manera correcta, como algunas neuronas, las células del sistema inmunitario activado o las células de la médula renal. Además, hay procesos en el organismo que requieren sí o sí de glucosa, como la síntesis de algunos neurotransmisores o nucleótidos, que son parte esencial de nuestro ADN.

Las proteínas son, literalmente, el tejido de la vida. Gracias a ellas podemos movernos, pensar, digerir, respirar, sanar heridas y defendernos de las infecciones. Sin proteínas no habría estructuras, ni mensajes, ni reacciones, ni protección. Seríamos poco más que una mezcla de moléculas sin organización ni función.

Y aquí surge un principio fundamental que conviene grabarse a fuego: para que el cuerpo pueda fabricar sus propias proteínas, necesita que se las demos a través de la alimentación. Comer suficiente proteína no es solo una cuestión de músculo o de verse mejor en el espejo, sino de proporcionar al organismo los materiales que precisa para renovarse cada día. Cada célula de tu cuerpo depende de esos pequeños collares de aminoácidos para funcionar, repararse y adaptarse.

En el fondo, somos auténticas fábricas de proteínas. A lo largo del día estamos desmontando estructuras viejas y construyendo otras nuevas sin darnos cuenta. Cada gesto que haces, cada pensamiento que tienes y cada latido de tu corazón dependen del trabajo silencioso de esas moléculas que, sin hacer ruido, sostienen toda la maravilla de estar vivos.