Le vie metaboliche

In generale l'insieme dei prodotti idrolizzati ed elaborati dalla catalisi enzimatica confluisce in un sistema complesso di reazioni detto Ciclo di Krebs dal nome del biochimico tedesco Hans A.Krebs che nel 1937 ne pubblicò una dettagliata formulazione che mise in luce il concatenamento ciclico di una grande serie di reazioni, regolata da enzimi e coenzimi, che con meccanismi di ossidazione e idrogenazione dei prodotti di reazione portano ad un controllo graduale della elevata
quantità di energia liberata in tale processo. Il ciclo di Krebs può quindi essere visto con una immagine, come una piazza centrale in cui convergono moltre le vie metaboliche  il cui traffico é regolato da enzimi e coenzimi (quali semafori e vigili del traffico cittadino), che indirizzano il materiale disaggregato da fonti alimentari verso la ricostruzione di prodotti molecolari ottenibili per sintesi anabolica di cui le cellule hanno bisogno; tutto ciò avviene quindi con modalità in
gran parte indipendenti dalla dieta utilizzata, dato che qualsiasi cosa mangiamo, viene ridotta nei suoi componenti essenziali i quali sono in numero limitato. Da tali considerazioni si comprende meglio come il lavoro di informazione, ovvero il processo di regolazione negentropico, sia il probema da individuare e studiare per comprendere la vita e con
essa il problema della salute. Ricordiamo come alcuni enzimi detti "deidrogenasi" lavorino regolando i processi di ossidoriduzione, così ad esempio il coenzima trasportatore di idrogeno NADH, nel ciclo di Krebs determina la produzione di tre molecole di ATP, mentre la attività di un'altro importante nucleotide FADH2, ne produce solo due; la scelta dell' uno o dell' altro enzima  é selezionata da un sistema complesso di informazione ormonale generata dalle ghiandole endocrine, ed inoltre da un sistema di comunicazione intra ed intercellulare,  non ancora ben compreso dalla scienza, che può ad esempio decidere di utilizzare gli amminoacidi solo per fornire calore, ovvero puo' sceglire di attivare della sintesi di nuove proteine azionando il processo controllato dal sistema di informazione genetica (DNA-RNA-RNA-Transfer ....) (3)

Possiamo considerare a questo punto il fatto che nella cellula vivente, le molecole che si formano certamente non nascono in modo casuale da semplici reazioni chimiche, ma piuttosto vengono prodotte da vie biosintetiche preordinate ed altamente specifiche in cui ciascun passo viene catalizzato da un adeguato enzima che agisce sulla selezione di
sostanze tra loro affini (come ad esempio gli zuccheri destro o levo giri), in un sistema di riconoscimento molecolare e di  trasferimento di informazione generale nel quale agiscono anche funzioni cerebrali. Tutto ciò attualmente non rappresenta un sistema riproducibile in laboratorio e neppure risulta facilmente compresibile dalla scienza contemporanea.

E' infatti difficile comprendere ad esempio come  il sistema vivente adulto persegua una regola di "omeostasi" per cui l'individuo tende a rimanere se stesso durante il cambiamento metabolico là dove ben poche molecole perdurano senza modificazioni per tempi che durano più di un'ora, in quanto vengono degradate e risinteizzate in modo ordinato continuamente anche all'interno delle ossa. Per comprendere meglio questo stato dinamico ben poco spontaneo, ma frutto di un lavoro di informazione che permette una trasformazione continuamente ordinata,  bisogna invero iniziare a riflettere a fondo sui concetti scientifici che utilizzamo per capire le relazioni tra alimentazione vita e salute.

Quando ad esempio parliamo del lavoro di informazione nel contesto biologico, il concetto di lavoro  é evidentemente ben diverso da quello descritto dalla fisica meccanica, come forza per spostamento  di un oggetto che rimane inalterato nel tempo. C'é pure del lavoro meccanico nel sistema biologico, ma esso costituisce una parte concettualmente trascurabile nella comprensione della vita, proprio in quanto abbiamo visto che non siamo in presenza di alcuna condizione statica di
equilibrio, ma in una  situazione di organizzazione dinamica nella quale  più del lavoro meccanico é decisivo l'apporto del lavoro  di informazione.

L' informazione infatti non può essere estratta da un sistema in equilibrio, laddove essa é una  una costante; di conseguenza la informazione di un distema in equilibrio costa poco in termini energetici così che la meccanica può trascurarne la entità.  Diverso é il caso dei sistemi viventi dove ad esempio sappiamo che basta ben poca materia od energia per bloccare il sistema di informazione che produce la vita. Infatti  ad esempio possiamo ricordare come siano sufficienti pochi
milligrammi di curaro (o ancora minori quantità di gas nervini) per bloccare i meccanismi di trasmissione neuronale di informazione, ed oggi  iniziamo a capire che, con una pillola per dimagrire, si può agire sul rallentamento dei processi di idrogenasi/deidronenasi enzimatica ed operare sulla inibizione della produzione di ATP, da cui dipendono le energie di attivazione dei processi anabolici, pur mangiando molto; allora diviene evidente quanto sia riduttivo limitare lo studio della nutrizione ad un calcolo energetico di calorie immesse e consumate dall'individuo, cosa che può servire solo a dare una informazione parziale sul fattore peso dell'individuo, ma ben poco sul significato scientifico della vita..

Già sappiamo come piccole quantità di vitamine e di elementi inorganici siano essenziali per la salute proprio in quanto tali
elementi di basso valore energetico vanno ad interagire con il sistema di lavoro di informazione di un organismo vivente.

Pertanto per affrontare il problema della vita i chimici ed i biochimici, durante questo secolo che sta per finire,  hanno analizzato e scoperto molti particolari sia sulla evoluzione chimica che sui meccanismi di reazione dei sistemi biologici complessi; quello che ancora manca é proprio una comprensione dei  principi che agiscono nel campo dello sviluppo delle trasformazioni  molecolari viste in termini di auto-organizzazione dei sitemi di informazione biologica; quanto sopra indubbiamente  necessita una profonda riconcettualizzazzione della scienza.