El Ciclo de Krebs representa un conjunto de reacciones bioquímicas cíclicas esenciales, que ocurren en las células de la mayoría de los seres vivos. Descubierto y descrito por Sir Hans Adolf Krebs (1900 – 1981) en 1937, esta vía metabólica es la piedra angular de lo que se denomina “respiración celular aeróbica” (por la utilización de Oxígeno), oxidando la Acetil-CoA (Acetil Co-Enzima A) que es una molécula central en el metabolismo celular, actuando como un “combustible” clave que alimenta el ciclo, generando precursores de energía.
Su naturaleza lo convierte en un centro vital tanto para el catabolismo (es decir, en la degradación de moléculas complejas en moléculas más simples), liberando energía en el proceso; así como provocar la biosíntesis de moléculas esenciales, con una actividad que está finamente regulada para satisfacer las demandas energéticas y biosintéticas de la célula (metabolismo).
Todos aquellos que nos involucramos en el área de la salud debemos de aprenderlo religiosamente, con la consecuencia de que, dentro de su intrincado análisis, genera una sorprendente y placentera experiencia que en los años formativos definitivamente define la vocación.
Esta vía es conocida por varios nombres, reflejando diferentes aspectos de su identidad y descubrimiento. Los nombres alternativos más comunes son el Ciclo del Ácido Cítrico y el Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos (TCA).
La coexistencia de estas múltiples denominaciones no es meramente una cuestión de preferencia histórica, sino que encapsula diferentes facetas de su importancia. El término “Ciclo del Ácido Cítrico” resalta al citrato como el primer intermediario estable y central de la vía, una molécula de seis carbonos formada al inicio del ciclo. Por otro lado, “Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos” enfatiza la característica química de varias moléculas clave dentro del ciclo, como el Citrato, Isocitrato y Oxalosuccinato, que poseen tres grupos carboxilo. Esta diversidad terminológica subraya la complejidad y la naturaleza multifacética de la vía.
Reconocer y explicar estas denominaciones alternativas enriquece la comprensión de su papel fundamental en la bioquímica y demuestra una apreciación de las diferentes perspectivas desde las cuales se ha estudiado y conceptualizado el ciclo a lo largo de la historia de la bioquímica.
En las células eucariotas (organismos con muchas células), el Ciclo de Krebs se localiza exclusivamente en la matriz de los organelos intracelulares denominados mitocondrias. Esta localización es crucial para la eficiencia en la generación de energía partiendo del Oxígeno (respiración celular), ya que la matriz mitocondrial alberga también las enzimas que catalizan la oxidación del piruvato a Acetil-CoA y la cadena de transporte de electrones, creando un entorno optimizado para la producción de energía. En contraste, en los organismos procariotas, como las bacterias, el ciclo se lleva a cabo en el citoplasma o citosol, dado que carecen de mitocondrias y otros orgánulos membranosos.
La ubicación del Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial de las eucariotas y en el citoplasma de las procariotas es un dato clave con profundas implicaciones evolutivas. Esta distinción respalda la teoría endosimbiótica, que postula que las mitocondrias evolucionaron a partir de bacterias aerobias ancestrales que fueron engullidas por células eucariotas primitivas. La observación de que “todos los organismos aeróbicos vivos hoy en día comparten el ciclo de Krebs que vemos en los humanos” y que esto es “consistente con su propagación temprana en la evolución de nuestro ambiente de oxígeno”, refuerza la idea de un origen antiguo y conservado de esta vía. La conservación de esta vía metabólica fundamental a través de vastas ramas del árbol de la vida y su ubicación específica en los compartimentos celulares, subraya su papel indispensable en la evolución de la vida aeróbica.
Su presencia universal en organismos que utilizan oxígeno para obtener energía sugiere una fuerte presión selectiva para su mantenimiento y optimización, lo que la convierte en una de las vías metabólicas más exitosas y esenciales en la biología.
La relevancia del Ciclo de Krebs en la medicina y la química aplicada se enfoca a explorar cómo esta vía metabólica fundamental, influye en la salud humana, el desarrollo de fármacos, las herramientas de diagnóstico y las estrategias terapéuticas.
El Ciclo de Krebs es mucho más que una simple serie de reacciones. Es un centro metabólico dinámico e intrincadamente regulado que es indispensable para la bioenergética, la biosíntesis y el equilibrio biológico celular. Su existencia y conservación a lo largo de la evolución de la vida aeróbica reafirman su papel como una de las vías bioquímicas más exitosas y esenciales en la biología.
