7-9 Cargos, nombramientos y honores

Curriculum del Prof. Meléndez-Hevia

7. Cargos de Gobierno en la Universidad de La Laguna

Vicedecano de la Facultad de Farmacia: Feb-1976 – Oct-1976

Decano de la Facultad de Farmacia: Oct-1976 – Abr-1978

Vicedecano de la Facultad de Biología: Nov-1978 – Feb-1979

Decano de la Facultad de Biología: Feb-1979 – Feb-1983

Vicerrector de Ordenación Académica: Feb-1979 – Feb-1980

Rector Accidental de la Universidad de La Laguna en Agosto de 1979

Decano accidental de la Facultad de Biología varios años en el mes de Agosto

Director del Departamento de Bioquímica: Noviembre 1981 – Octubre 1986

A partir de esa fecha, el Prof. Meléndez-Hevia se propuso no ejercer ningún cargo más de Gobierno en la Universidad, a fin de dedicarse por entero a la docencia y a la investigación, y así ha sido.

8. Otros cargos y nombramientos

Vocal del Patronato de viviendas para funcionarios: 1976-1981.

Coordinador de la disciplina de Biología de COU: 1980-1985.

Vocal de la comisión electoral del Claustro Constituyente de la Universidad de La Laguna. Enero de 1984.

Vocal de la comisión permanente de adjudicación de destino nacional de Profesores adjuntos de Universidad. 1975-1080.

Presidente y Vocal en varias ocasiones de tribunales y comisiones de Concursos y Oposiciones para adjudicación de plazas de Universidad, de Catedráticos, Profesores Adjuntos, y Profesores Titulares.

Miembro del Jurado del Premio de Investigación de la Caja General de Ahorros de Canarias. Junio de 1983.

Vocal del tribunal de oposiciones para una plaza de Ingeniero del Ayuntamiento de La Laguna. Junio de 1983.

Vocal del Patronato del Festival de Cine ecológico del Puerto de la Cruz, Tenerife, 1984-1986.

Colaborador permanente de la Comisión de léxico científico de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid.

Miembro de tribunales de Tesis doctorales en las Universidades de La Laguna, Complutense de Madrid, Granada, Salamanca, Navarra, Murcia y Córdoba.

Fundador y Presidente del Instituto del Metabolismo Celular, desde su fundación el 14 de Julio de 2004 hasta la actualidad (véase pág. 21 y sig.).

9. Honores y Distinciones

Académico Numerario de la Academia Canaria de Ciencias. Discurso de ingreso el 23 de Noviembre, de 1998.

Miembro de Honor de la Sociedad Española de Medicina Biológica y Antienvejecimiento desde su fundación, el 29 de Septiembre de 2006.

Distinción de Honor del Centro de Iniciativas y Turismo del Norte de Tenerife. 23 de Noviembre, de 2007.

10. Idiomas: Español (lenguaje materno), Inglés y Francés.

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13 Proyectos de Investigación subvencionados

13. Proyectos de Investigación subvencionados

(En todos ellos como investigador principal)

1. Regulación de la glicolisis. Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica (CAICYT), 19781980 (3 años). Subvención: 750.000 pts.

2. Sistemas experimentales para el estudio de la glicolisis in vitro. Puesta a punto y aplicación para el diagnóstico y etiología de tumores. Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica (CAICYT), 19811984 (3 años). Subvención: 3.500.000 pts.

3. Bromatología del pescado: estudio de la composición química del pescado fresco y conservado, y de su valor alimenticio. Presidencia del Gobierno, 1980-1981 (2 años). Subvención: 500.000 pts.

4. Estudio bioquímico del mecanismo bioquímico del síndrome tóxico. Comisión Biomédica del Plan Nacional del Síndrome Tóxico. Ministerio de Sanidad y Consumo, 1981-1982 (1 año). Subvención: 1.000.000 pts.

5. Estudio del metabolismo energético en un modelo experimental de hipoxia no isquémica in vivo. Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica (CAICYT), 1982-1985 (3 años). Subvención: 7.000.000 pts.

6. Aplicación de la Teoría del Control de Flujos al estudio del estado de transición de sistemas metabólicos. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 1985-1986 (3 años). Ref. 29/22.04.85. Subvención: 500.000 pts.

7. Estudios teóricos y experimentales sobre la organización del metabolismo de hidratos de carbono: Optimización y control del flujo y del tiempo de transición. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 19881991 (3 años). Ref: 13/01.06.88. Subvención: 3.493.050 pts.

8. Evolución del metabolismo: Optimización del diseño y tiempo de respuesta metabólica. Dirección General de Investigación Científica y Técnica (DGICYT), 1991-1994 (3 años). Ref: PB90-0846. Subvención: 10.000.000 pts.

9. Evolución del metabolismo: Optimización del diseño y tiempo de respuesta metabólica. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 19921995 (3 años). Ref: 91/010. Subvención: 7.000.000 pts.

10. Optimización de la actividad enzimática y del diseño de las rutas metabólicas durante la evolución (Optimization of enzymatic activity, and metabolic pathways design during evolution. Acción Integrada Hispano-Alemana con el Prof. Reinhart Heinrich, Humboldt-Universität zu Berlin. Secretaría de Estado de Universidades e Investigación, 1992 (1 año). Ref: 48 B, Área 04. Subvenc: 224.000 pts.

11. Optimización evolutiva de la estequiometría y de los parámetros cinéticos de los sistemas metabólicos (Evolutionary optimization of stoichiometry and kinetic parameters of metabolic systems). Acción Integrada Hispano-Alemana con el Prof. Reinhart Heinrich, Humboldt-Universität zu Berlin. Secretaría de Estado de Universidades e Investigación, 1994 (1 año). Ref: 110 B, Área 04; 168.000 pts.

12. Optimización evolutiva de la estequiometría y de los parámetros cinéticos de los sistemas metabólicos (Evolutionary optimization of stoichiometry and kinetic parameters of metabolic systems). Acción Integrada Hispano-Alemana con el Prof. Reinhart Heinrich, Humboldt-Universität zu Berlin. Secretaría de Estado de Universidades e Investigación, 1995 (1 año). Ref: 175 B, Área 04. Subvención: 240.000 pts.

13. Evolución del metabolismo: Optimización de las rutas metabólicas, y paleometabolismo. Dirección General de Investigación Científica y Técnica (DGICYT), 1995-1996 (1 año). Ref: PB94-. Subv: 3.580.000 Pts.

14. Bases metabólicas de la biodiversidad. Revisión de la filogenia animal mediante el uso de homologías metabólicas. Dirección General de Investigación Científica y Técnica (DGICYT), 1996-1999 (3 años). Ref: PB95-0752-C03-01. Subvención adjudicada: 9.000.000 pts. (Por un error burocrático de la administración, que no pudo subsanarse, la subvención fue reducida a 7.000.000).

15. Bases metabólicas de la biodiversidad animal en Canarias. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 19961999 (3 años). Ref: 5/95. Subvención: 5.400.000 pts.

16. Estudio de las bases metabólicas de la adaptación de animales a la vida en cautividad, como fundamento bioquímico para su explotación en granjas marinas. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 1999-2002 (3 años). Ref: 1999/119. Subvención: 1.500.000 pts.

17. Demostración experimental de la Teoría de la Optimización del metabolismo. Dirección General de Investigación Científica y Técnica (DGICYT), Ministerio de Ciencia y Tecnología, 2000-2003 (3 años). Ref. BMC2000-0286. Subvención: 10.000.000 pts.

18. Desarrollo de modelos experimentales para el estudio de la artrosis, y su aplicación para diseñar una terapia correctora de las actividades enzimáticas. Fundación Ramón Areces, Madrid. 2002-2005 (3 años). Subvención: 51.086 €.

Desde Julio de 2004 hasta 2009, todos los proyectos de Investigación del Prof. Meléndez Hevia, incluyendo los sueldos del personal investigador de su laboratorio, becarios, y personal de apoyo a la investigación, se han subvencionado por el Instituto del Metabolismo Celular.

19. Desarrollo de un nuevo método para la identificación molecular de bacterias periodontopatógenas, y diseño de nuevas estrategias para el tratamiento de la periodontitis. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 2009-2012 (3 años). Subvención: 192.564 €. El Prof. Meléndez-Hevia tuvo que renunciar a esta subvención y a la realización del proyecto al tener que cerrar el IMC por disposición del Gobierno de Canarias. El Prof. Meléndez-Hevia recurrió contra esta disposición, y finalmente el Tribunal Superior de Justicia de Canarias le dio la razón, pero ese daño es irreparable.

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1 Resumen

Curriculum vitae del Prof. Meléndez-Hevia

1. Resumen

Especialidades – Áreas de experto: Metabolismo, Evolución, Nutrición, Complementos nutricionales, Modelos matemáticos del metabolismo, Enfermedades degenerativas. Biotecnología, Aplicaciones industriales y comerciales de la Bioquímica.

     El Prof. Enrique Meléndez-Hevia es catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de La Laguna (Tenerife), donde ha ejercido su tarea profesional desde Febrero de 1975 hasta Septiembre de 2007, cuando solicitó su retiro voluntario a fin de dedicarse por entero a su actividad científica en el Instituto del Metabolismo Celular (IMC). En esta Institución ha conseguido reunir un potente grupo de investigación multidisciplinario además de la colaboración en sus líneas de varios científicos relevantes de otras Instituciones. El principal objetivo de su labor investigadora ha sido la búsqueda de una explicación lógica de la estructura molecular de la vida, buscando las leyes que rigen la organización del metabolismo celular. Sus resultados obtenidos en los últimos veinte años han demostrado por primera vez que la estructura química de las células vivas actuales es el resultado de un complejo proceso de optimización de diseño químico llevado a cabo a lo largo de la evolución por selección natural. Estos resultados han abierto un campo inexplorado antes en la el conocimiento del metabolismo y de la Evolución biológica y han sido claves en la formalización de la Bioquímica, colocando una ciencia que hasta entonces había sido principalmente descriptiva, en un nivel de rigor y lógica matemática como las partes más formales de la Química y la Física. Sus resultados son pioneros en este campo, demostrando que el diseño del metabolismo, y en consecuencia, el diseño de varios aspectos de la vida, tiene una razón de ser, y no es un mero accidente congelado, al probar que la organización molecular de la célula tiene una lógica matemática cuantificable.

     La investigación del Prof. Meléndez-Hevia y su grupo ha permitido conocer las reglas químicas que ha seguido la evolución en la construcción de rutas metabólicas, y formular las propiedades básicas de varias rutas metabólicas, como la glicolisis, el ciclo de las pentosas, y el ciclo de Krebs, en forma de teoremas matemáticos con demostración analítica. Al estudiar la optimización de la estructura de la molécula de glucógeno, sus resultados han presentado, también por primera vez, una demostración analítica de la relación estructura-función en una biomolécula.

     Hasta sus trabajos, las Matemáticas se habían usado en la Biología como una mera herramienta de cálculo, como la estadística, y el análisis. Ahora, sus resultados están demostrando la estructura matemática de la vida, de forma que las Matemáticas dejan de ser exclusivamente un método de cálculo y se convierten en una propiedad de los seres vivos.

     El grupo de investigación dirigido por el Prof. Meléndez-Hevia, ha demostrado que la molécula de glucógeno (el almacén celular de hidratos de carbono) tiene estructura fractal, siendo ésta la primera estructura de estas características que se describe en los seres vivos. Sus trabajos demuestran una relación entre la estructura cinética y termodinámica del metabolismo, y esos conceptos proporcionan un criterio para seleccionar las especies de peces y otros animales que se pueden adaptar mejor a la vida en cautividad, con vistas al desarrollo de granjas marinas.

     Sus resultados han demostrado que ciertos aspectos de la estructura de los seres vivos siguen un rumbo evolutivo general con independencia de la casuística ambiental—la cual, en esos casos, puede únicamente determinar la velocidad para alcanzar el resultado. Estos resultados obligan a revisar varios aspectos de la teoría general de la evolución biológica, y de ellos se derivan nuevos datos que permiten comprender muchos fenómenos que eran difíciles de explicar, como las extinciones masivas, y el papel que ha desempeñado la Termodinámica en la evolución.

     Varios de sus trabajos se han dedicado a buscar nuevos enfoques y aportaciones para la enseñanza de diversos aspectos de la Biología, buscando experimentos demostrativos de ideas básicas y de fenómenos complejos y poco intuitivos de la Ciencia, con fines didácticos. Varios de sus resultados en este campo se han convertido en experimentos clásicos para prácticas de laboratorio en programas de enseñanza de varias universidades europeas y americanas.

     Sus trabajos han tenido una profunda repercusión en los estudios actuales sobre el metabolismo y la evolución biológica. Se han publicado en revistas internacionales de gran impacto y prestigio, como Journal of Theoretical Biology, Biochemical Journal, Biophysical Journal, Journal of Molecular Evolution, y European Journal of Biochemistry, FEBS Letters, etc. Están citados en prácticamente todos los libros de texto clásicos americanos de Bioquímica: Stryer, Lehninger, Voet, Campbell, Horton, Harper’s, y Matthews, entre otros, y en donde sus aportaciones aparecen citadas y comentadas en hasta en cuatro capítulos diferentes, siendo así, uno de los autores más citados en los textos internacionales de Bioquímica. Sus aportaciones están igualmente comentadas en varias páginas Web de discusión y polémica científica, sobre el diseño y regulación del metabolismo, las propiedades de la evolución biológica, errores en los libros de texto, y hasta en discusiones filosóficas sobre el porqué y el cómo de la vida. El Prof. Meléndez-Hevia es continuamente invitado a dar conferencias en Universidades españolas y extranjeras. Ha dado conferencias en las Universidades de Barcelona, Autónoma de Barcelona, Granada, Autónoma de Madrid, Complutense de Madrid, Navarra, Jaén, Valencia, Burdeos II, Humboldt de Berlín, Johns Hopkins en Baltimore, California en Los Angeles, y CNRS de Marsella.

     En los últimos años su investigación ha producido resultados que van mucho más lejos del interés puramente científico, trascendiendo a aplicaciones prácticas de gran interés social, sanitario, deportivo y económico. Entre éstas destacan el programa nutricional del Instituto del Metabolismo Celular para el tratamiento dietético de muchos problemas de salud entre los que destacan artrosis, osteoporosis, lesiones físicas, obesidad, diabetes, hipertensión y otras, y las aplicaciones para la optimización de la práctica de varios deportes, especialmente el fútbol. Parte de su actuación en la actualidad está dirigida al conocimiento y tratamiento dietético de las enfermedades degenerativas a través de la nutrición. Sus resultados demuestran que el origen de muchas enfermedades degenerativas, así como la propensión a las lesiones deportivas, y la dificultad de su reparación, se debe a una nutrición inadecuada. Gran parte de su investigación se dirige en la actualidad hacia el tratamiento dietético de los problemas de salud mencionados, habiendo conseguido éxitos sin precedentes en este campo.

     En Julio de 2004 el Prof. Meléndez-Hevia fundó el Instituto del Metabolismo Celular, una institución privada, no lucrativa, dedicada a la investigación científica en Bioquímica Biología Molecular, que se sostiene con la actividad económica que genera la aplicación de los descubrimientos realizados en esa institución.

     Muchos otros resultados de la investigación del grupo del Prof. Meléndez-Hevia ofrecen amplias posibilidades para su desarrollo industrial, y en la actualidad también está desarrollando estas aplicaciones desde el Instituto del Metabolismo Celular.

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18-4-2 Congresos nacionales

Curriculum del Prof. Meléndez-Hevia

Comunicaciones presentadas en congresos nacionales

C-1. González de Buitrago, J. M., Meléndez, E., & Municio, A. M. Variaciones en las isoenzimas de láctico deshidrogenasa en cerebro durante el desarrollo. Simposio de Biología Perinatal. Madrid, Noviembre 1974.

C-2. Meléndez, E. & González de Buitrago, J. M. Distribución de las isoenzimas de láctico deshidrogenasa durante el desarrollo y diferenciación del encéfalo de rata. I Congreso de la Federación Española de Sociedades de Biología Experimental (FESBE). Madrid, Octubre 1976.

C-6. Meléndez-Hevia, E., Pérez, J. A. & Siverio, J. M. La fosforilación de la glucosa, posible paso limitante de la glicolisis in vitro. X Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Santander, Septiembre 1982.

C-7. González-Lama, Z., Zubiría, I., López-Orge, R. H. & Meléndez-Hevia, E. Estudios preliminares de superóxido dismutasa en cepas acatalásicas y deficientes respiratorias de Saccharomyces cerevisiae. VIII Congreso Nacional de Microbiología. Madrid, 28 Septiembre – 1 Octubre 1982.

C-8. González-Lama, Z., Zubiría, I., López-Orge, R. H. & Meléndez-Hevia, E. Pérdida de resistencia a piocinas por cepas de Serratia marcescens. VIII Congreso Nacional de Microbiología. Madrid, 28 Septiembre -1 Octubre 1982.

C-9. Meléndez-Hevia, E., Torres, N. V. & Mateo, F. Consecuencias teóricas y prácticas de la cinética de rutas metabólicas: KM de rutas metabólicas, y definición de enzima auxiliar. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-10. Mateo, F., Torres, N. V. & Meléndez-Hevia, E. Sistema in vitro para el estudio del control de flujos en rutas metabólicas. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-11. Torres, N. V., Mateo, F. & Meléndez-Hevia, E. Extensión de la propiedad de la suma a sistemas metabólicos con rutas convergentes en un punto. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-12. Meléndez-Hevia, E. & Riol-Cimas, J. M. Efecto de la concentración de proteínas sobre la distribución de flujos metabólicos hacia l-lactato y glicerol-fosfato en un sistema metabólico in vitro. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-13. Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. Oscilación amortiguada en la concentración de NADH en un sistema metabólico in vitro. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-14. Barrera, L., Corzo, J. & Meléndez-Hevia, E. Distribución posicional del marcaje del C-1 de la glucosa entre el lactato y el glicerol-fosfato en un modelo glicolítico in vitro. XI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica (SEB). Puerto de la Cruz, Tenerife, 17-20 Septiembre 1984.

C-16. García Tejedor, A., Riol-Cimas, J. M., Meléndez-Hevia, E., Morán, F. & Montero, F. Modelización y estudio teórico del estado de transición de la glicolisis en condiciones de saturación de FDP. I Reunión Española de Biofísica. Sitges, Barcelona, 1-4 Octubre 1986.

C-20. Meléndez-Hevia, E., Torres, N. V., Sicilia, J. & Kacser, H. Control del tiempo de transición en sistemas metabólicos. (Control of transition time in metabolic systems). XVI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica. Alicante, 1-4 Octubre 1989.

C-21. Torres, N. V. & Meléndez-Hevia, E. Efecto de la concentración de glucosa en el control de la glicolisis por glucoquinasa y fosfofructoquinasa. XVI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica. Alicante, 1-4 Octubre 1989.

C-26. Meléndez-Hevia, E. Evolución de las enzimas en la organización de las rutas metabólicas. III Congreso de la Sociedad de Biofísica de España, Simposio sobre Biofísica teórica. Madrid. 4-7 Diciembre, 1991.

C-27. Meléndez-Hevia, E. & Waddell,T. G. ¿Por qué la transcetolasa transfiere dos carbonos? Razones que explican la selección de los mecanismos de catálisis de las enzimas. III Congreso de la Sociedad de Biofísica de España. Madrid, 4-7 Diciembre 1991.

C-62. Raposo, R. R., Meléndez-Hevia, E. & Spiro, M. Formación autocatalítica de mercurio coloidal en la reacción entre Hg2+ y Fe2+. XXVII Reunión bienal de la Real Sociedad Española de Química. La Laguna, 19-23 Julio 1999.

C-63. Garrido, M. & Meléndez-Hevia, E. Tiempo de respuesta metabólica. XXII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Pamplona., Septiembre 1999. 

C-66. Meléndez-Hevia, E. Evolución del ciclo de las pentosas-fosfato: un modelo de optimización del diseño de reacciones químicas en el metabolismo. Simposio sobre Evolución, Desarrollo y Diferenciación. Coords: A. Moya Simarro y E. García Olivares. XXIII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular Granada, 13-16 Septiembre, 2000.

C-67. Meléndez, D., Frías, I. & Meléndez-Hevia, E. Paleometabolismo: un ciclo de las pentosas no optimizado en paleoespecies de Equinodermos. XXIII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Granada, 13-16 Septiembre 2000.

C-68. Heinrich, R., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Optimización de los parámetros cinéticos de las enzimas. XXIII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Granada, 13-16 Septiembre 2000.

C-72. Meléndez-Hevia, E., Meléndez, R., Rodríguez-Montelongo, L., Frías, I., Cabezas, H. & Meléndez, D. La teoría de la optimización del metabolismo: un paso hacia la comprensión de las enfermedades degenerativas. VII Congreso Nacional de las Reales Academias de Medicina. Santa Cruz de Tenerife. 12-14 Octubre, 2000.

C-73. Meléndez, D., de Paz, P. & Meléndez-Hevia, E. El desarrollo del músculo esquelético implica un cambio de metabolismo, de anaeróbico a a aeróbico. XXIV Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular, Valencia. 18-21 Septiembre, 2001.

C-74. Meléndez-Hevia, E. Modelos lógico-matemáticos aplicados a la investigación del metabolismo y biología molecular del cáncer. Jornadas Nacionales de Oncología. Baracaldo, Vizcaya, 22-23 Septiembre, 2001.

C-75. Meléndez-Hevia, E. La optimización del metabolismo. Diseño de rutas metabólicas y paleometabolismo. VIII Congreso Hispano-Luso de Biofísica. Puerto de la Cruz, Tenerife, 11-14 Julio, 2002.

C-75. Meléndez, D., de Paz, P. & Meléndez-Hevia, E. Cambio durante el desarrollo del músculo hacia un metabolismo energético más aeróbico. VIII Congreso Hispano-Luso de Biofísica. Puerto de la Cruz, Tenerife, 11-14 Julio, 2002.

C-76. Rodríguez-Montelongo, L., Meléndez, R., & Meléndez-Hevia, E. Problemas en la ruta de biosíntesis del glucógeno para conseguir una molécula con la estructura optimizada. VIII Congreso Hispano-Luso de Biofísica, Puerto de la Cruz, Tenerife, 11-14 Julio, 2002.

C-77. Heinrich, R., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Optimización de los parámetros cinéticos de las enzimas. VIII Congreso Hispano-Luso de Biofísica, Puerto de la Cruz, Tenerife, 11-14 Julio, 2002.

C-81. Meléndez Morales, D., & Meléndez-Hevia, E. El metabolismo del fútbol. Diseño de la glicolisis y entrenamiento de resistencia. XXVI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. La Coruña, 15-18 Septiembre 2003.

C-82. De Paz-Lugo, P., Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. El metabolismo del músculo de los peces. Hábitos de natación y diseño de la glicolisis. XXVI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. La Coruña, 15-18 Septiembre 2003.

C-83. Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. El metabolismo del músculo: características constitutivas y adaptación al entrenamiento físico. XXVII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Lérida, 12-15 Septiembre 2004.

C-84. de Paz, P., Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. Modelos de artrosis in vitro: factores ambientales que influyen en la biosíntesis de colágeno y la proliferación de fibroblastos en cultivo. XXVII Congreso de la Sociedad Española de bioquímica y Biología Molecular. Lérida, 12-15 Septiembre 2004.

C-85. Pardo, M. R., Meléndez Morales, D. & Meléndez Hevia, E. Actividad del ciclo de Krebs en mitocondrias aisladas de músculo rojo: discriminación de la actividad del sustrato y del cebador. XXVII Congreso de la Sociedad Española de bioquímica y Biología Molecular. Lérida, 12-15 Septiembre 2004.

C-86. Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. Muscle metabolism: constitutive characteristics and endurance training during adaptation. 3rd Portuguese-Spanish Biophysics Congress / IX Congreso Hispano-Luso de Biofísica.. Lisboa, 29 Octubre – 1 Noviembre 2004.

C-90. Meléndez-Hevia, E. Evolución y optimización del metabolismo. La lógica matemática de la estructura molecular de los seres vivos. Congreso fundacional de la Sociedad Española de Biología Evolutiva. Granada, 22-23 Septiembre 2005.

C-92. Meléndez-Hevia, E. Revisión crítica conceptual del síndrome metabólico en relación con la alimentación: tratamiento y resultados. VI Reunión de la Sociedad Canaria de hipertensión y riesgo vascular, sobre El síndrome metabólico. Santa Cruz de Tenerife, 4-5 Noviembre 2005.

C-94. Meléndez-Hevia, E. Una investigación bioquímica buscando la causa de los trastornos neurológicos infantiles. I Congreso sobre la parálisis cerebral infantil. Los Cristianos, Tenerife, 19-20 Diciembre 2005.

C-95. Meléndez-Hevia, E. Cómo afrontar las enfermedades degenerativas mediante la ingesta de aminoácidos. I Congreso Internacional sobre Medicina de Vanguardia, organizado por la revista Discovery Salud. Madrid, 20 Mayo, 2006.

C-96. Meléndez-Hevia, E. Metabolismo óseo y nutrición celular (I). Congreso Celebración X Aniversario de AMUDENES (Asociación de Mujeres Dentistas de España). Los Cristianos, Tenerife, 8-10 Junio 2006.

C-97. de Paz Lugo, P. & Meléndez-Hevia, E. Metabolismo óseo y nutrición celular (II). Congreso Celebración X Aniversario de AMUDENES (Asociación de Mujeres Dentistas de España). Los Cristianos, Tenerife, 8-10 Junio 2006.

C-98. de Paz-Lugo, P., Meléndez-Morales, D., Lupiáñez, J. A. & Meléndez-Hevia, E. Efecto del suplemento de glicina en el tratamiento dietético de la artrosis. XXIX Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Elche, 7-10 Septiembre 2006.

C-99. Pardo, M. R., Meléndez-Morales, D., Meléndez-Hevia, E. & Montero, F. Efecto desacoplante del succinato entre la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa en mitocondrias aisladas de diafragma en rata. XXIX Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Elche, 7-10 Septiembre 2006.

C-104. Meléndez-Hevia, E. El diseño del metabolismo hace que la glicina sea una aminoácido esencial, y su carencia puede ser la causa de numerosas patologías, y un factor determinante del envejecimiento. I Simposium de Medicina Biológica y Antienvejecimiento. Sociedad Española de Medicina Biológica y Antienvejecimiento (SEMBA) /Colegio Oficial de Médicos de Madrid, 29-30 Septiembre 2006.

C-107. Meléndez-Hevia, E. & de Paz-Lugo, P. La teoría de los puntos débiles del metabolismo, y el programa de investigación nutricional del IMC. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-110. Meléndez-Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. Optimización del rendimiento deportivo en el fútbol. Entrenamiento, supercompensación de glucógeno y suplementos alimentarios. XXIX Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). Málaga, 12-15 Septiembre 2007.

C-111. Meléndez-Hevia, E. Revisión crítica del concepto de aminoácidos esenciales y su necesidad en la dieta para prevenir el envejecimiento. Congreso Internacional de Medicina Antienvejecimiento y VI Congreso de la Sociedad Española de Medicinna Antienvejecimiento y Longevidad (SEMAL). Barcelona 28 Septiembre 2007.

C-112. de Paz Lugo, P. & Meléndez-Hevia, E. Efecto del suplemento de glicina en el tratamiento de la artrosis. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-113. Montero Gómez, N. & Meléndez-Hevia, E. El oportunismo evolutivo, y el origen del punto débil de la ruta de biosíntesis de glicina. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-114. Pardo, M. R. & Meléndez-Hevia, E. Uso de sustratos y cebadores del ciclo de Krebs. Acoplamiento con la fosforilación oxidativa. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-115. Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. El metabolismo del fútbol. Optimización del metabolismo energético y supercompensación del glucógeno. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-116. Quispe Ricalde, M. A. & Meléndez-Hevia, E. El metabolismo de aminoácidos en trastornos neurodegenerativos. I Simposio del IMC. Nutrición y Metabolismo. Puerto de la Cruz, Tenerife, 9-11 Marzo, 2007.

C-117. Meléndez-Hevia, E. Revisión crítica de los paradigmas del metabolismo energético, y su repercusión en la nutrición, obesidad, diabetes, y otros problemas metabólicos. II Congreso de la Sociedad de Medicina Biológica y Antienvejecimiento (SEMBA) – Colegio Oficial de Médicos de Madrid. Madrid, 29-30 Junio 2007.

C-118. Meléndez-Hevia, E. Efecto de los complementos nutricionales sobre el metabolismo del sistema biomecánico, y su influencia en el desarrollo y el mantenimiento del aparato bucal. VIII Encuentro de Kinesiología y Posturología – Sociedad Española de Kinesiología Médica Odontológica (SEKMO). Los Cristianos (Tenerife), 7-9 Noviembre 2008.

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18-4-1 Congresos internacionales

Curriculum del Prof. Meléndez-Hevia

Comunicaciones presentadas en congresos internacionales

C-3. Meléndez-Hevia, E., Corzo, J. & Pérez, J. A. Electrophoretic patterns of pyruvate kinase isoenzymes. Electrophoresis’81. 3rdc International Conference on Electrophoresis. Charleston, South Carolina, USA, Abril 1981.

C-4. Betancor, P. de Armas, A., Meléndez-Hevia, E. & González-Lama, Z. Isoenzymes of peroxide dismutase in liver from Lacerta stehlini. Electrophoresis’81. 3rd International Conference on Electrophoresis. Charleston, South Carolina, USA, Abril, 1981.

C-5. González-Lama, Z., Cutillas, M. J., Lamas, A. M. & Meléndez-Hevia, E. Polyacrylamide-starch gel electrofocusing of catalase from Pseudomonas aeruginosa. Electrophoresis’82. 4th International Conference on Electrophoresis. Atenas, Grecia, Abril 1982.

C-15. Montero, F., Morán, F., García-Tejedor, A., Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. Influence of the transition state of the glycolysis lower-part on the phosphofructokinase oscillations. II International Conference on Biothermodynamics. Seggau, Austria, 8-13 Septiembre 1985.

C-17. Meléndez-Hevia, E. Determination of flux control coefficients by shortening and enzyme-titration of metabolic pathways. Advanced Research Workshop on Control of Metabolic Processes. Il Ciocco (Lucca), Italia. 9-15 Abril 1989.

C-18. Meléndez-Hevia, E., Torres, N. V. & Montero, F. The game of the pentose phosphate cycle: a mathematical approach to study the economy of design in metabolic pathways. NATO Advanced Research Workshop on Control of Metabolic Processes. Il Ciocco (Lucca), Italia, 9-15 Abril 1989.

C-19. Torres, N. V., Meléndez-Hevia, E. & Sicilia, J. Control theory at high enzyme concentrations. NATO Advanced Research Workshop on Control of Metabolic Processes. Il Ciocco (Lucca), Italia, 9-15 Abril 1989.

C-22. Torres, N. V., Meléndez-Hevia, E., Sicilia, J. & Kacser, H. Control analysis of transition times in metabolic systems. International Symposium on Mathematical models of cellular processes. Holzhau, República Democrática Alemana, Noviembre 1989.

C-23. Meléndez-Hevia, E. The game of the pentose phosphate cycle: a mathematical approach to study the evolution and design of metabolic pathways. International Symposium on Mathematical Models of Cellular Processes. Holzhau, (Dresden), República Democrática de Alemania (GDR), 19-23 Noviembre 1989.

C-24. Meléndez-Hevia, E. & Montero, F. Optimization of metabolism: the evolution of metabolic pathways through the game of the pentose phosphate cycle. Biothermokinetics Conference. Noordwijkerhout, Holanda, 31 Agosto – 2 Septiembre 1990.

C-25. Kacser, H., Acerenza, L., Sauro, H. M . & Meléndez-Hevia, E. The time-dimension in Control Analysis. Biothermokinetics Conference. Noordwijkerhout, Holanda, 31 Agosto – 2 Septiembre 1990.

C-28. Meléndez-Hevia, E. Waddell, T. G., & Montero, F. Selection of enzymatic mechanisms which account for simplicity in the evolution of metabolic pathways. First World Congress of Nonlinear Analysts. Tampa, Florida, USA, 19-26 Agosto 1992.

C-29. Meléndez-Hevia, E. & Waddell, T. G. & Sicilia, J. Optimization of the glycogen design in the evolution of metabolism. 2nd Gauss Symposium. Biomedical Physics sessions. Munich, (Alemania), 2-7 Agosto, 1993.

C-30. Montero, F., Nuño, J. C., Andrade, M. A., Morán, F. & Meléndez-Hevia, E. The role of natural selection and evolution in the game of the pentose phosphate cycle. 2nd Gauss Symposium. Sessions on Biomedical Physics. München (Alemania), 2-7 Agosto 1993.

C-31. Meléndez-Hevia, E. Evolution of metabolism: optimization of glycogen structure. 2nd European Conference on Mathematics applied to Biology and Medicine. Lyon (Francia), 15-18 Diciembre, 1993.

C-32. Meléndez-Hevia, E. Physiological optimization of metabolism. An evolutionary approach (Plenary session). 1st Meeting of Mediterranean physiologists/XXVI Congress of the Spanish Society of Physiological Sciences. Palma de Mallorca. (Chairman: R. Rial)., 4-9 Abril, 1994.

C-33. Raposo, R. R., Boluda, C., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Phosphate cycle in rat tissues. A new method for assaying the whole pathway activity. 1st meeting of Mediterranean Physiologists. Palma de Mallorca, 4-8 Abril 1994.

C-34. Meléndez-Hevia, E. Evolution and optimization of metabolism. International Symposium on Integrative Biochemistry (3rd. Int S-Systems Symposium). Barcelona, 26-29 Junio, 1994.

C-35. Cabezas, H., Boluda, C., Reyes, J., Raposo, R. R. & Meléndez-Hevia, E. Pentose phosphate cycle in rat tissues. Activity of the whole pathway, and assay of each phase separately. International Symposium on Integrative Biochemistry (3rd. Int S-Systems Symposium). Barcelona, 26-29 Junio, 1994.

C-36. Boluda, C., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Metabolite. A computer software package to study metabolic design and regulation. International Symposium on Integrative Biochemistry (3rd. Int S-Systems Symposium). Barcelona, 26-29 Junio, 1994.

C-37. Meléndez-Hevia, E. Optimization of glycolysis.-Chemical analysis. Workshop on evolution of metabolism. Granada, 9-14 Septiembre, 1994.

C-38. Meléndez-Hevia, E. Theoretical approaches to the evolutionary optimization of glycolysis.-Chemical analysis. Workshop on Evolution and Optimization of Metabolism. Barcelona, 27 Febrero -2 Marzo, 1995.

C-39. Meléndez, R., Meléndez-Hevia, E., Montero, F. & Cascante, M. Evolutionary significance of the role of carbonic anhydrase in biomineralization processes. Workshop on Evolution and Optimization of Cellular Processes. Barcelona, 27 Febrero – 2 Marzo, 1995.

C-40. Montero, F., Nuño, J. C., Andrade, M. A., Pérez Iratxeta, C., Morán, F. & Meléndez-Hevia, E. The role of natural selection and evolution in the game of the pentose phosphate cycle. International Symposium on Integrative Biochemistry (3rd. International S-Systems Symposium). Barcelona, 27 Febrero – 2 Marzo, 1995.

C-41. Puigjaner, J., de Atauri, P., Meléndez-Hevia, E., Lee, P. & Cascante, M. A new experimental approach to investigate the pentose cycle design, with 13C-substrates. Workshop on Evolution and Optimization of Cellular Processes. Barcelona, 27 Febrero – 2 Marzo, 1995.

C-42. Meléndez-Hevia, E. Theoretical approaches to the evolutionary optimization of glycolysis: Chemical analysis. Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-43. Meléndez, R., Valero, R., Waddell, T. G., Meléndez-Hevia, E., & Cascante, M. The eye problem in glycogen structure: What is the use of a half glycogen? International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-44. Raposo, R. R., Cascante, M. & Meléndez-Hevia, E. Method to assay enzyme activity at unfavourable thermodynamic conditions. Application to lactate dehydrogenase in lactate-pyruvate direction. International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-45. Sicilia, J., Cabezas, H., Cascante, M. & Meléndez-Hevia, E. Towards a theory for metabolic response time: t99 and its control. International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-46. Garrido, M., Puigjaner, J., Reyes, J. A., Cascante, M. & Meléndez-Hevia, E. Metabolic response time in anaerobic glycolysis. Activity in pectoral muscle of hen assayed by a lactate electrode. International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-47. Boluda, C., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Metabolite 2.3. A computer tool to study kinetic design of metabolism. International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-48. Kholodenko, B. N., Westerhoff, H. V., Meléndez-Hevia, E. & Cascante, M. Evolutionary consequences of metabolic channelling: can the concentrations of free intermediates and the transition time in a pathway decrease? International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-49. Comín, B., Puigjaner, J., Lupiáñez, J. A., Meléndez-Hevia, E. & Cascante, M. Optimization of metabolism. Molecular mechanisms of production and recycling of lactate in animals. International Workshop on Design and Evolution of Metabolism. Puerto de la Cruz, Tenerife, 20-23 Septiembre, 1995.

C-50. Centelles, J. J., Meléndez-Hevia, E. & Cascante, M. A model for the urea cycle in rat liver cells. I Portuguese-Spanish Biophysics Congress/ V Congress of Spanish Society of Biophysics. Lisboa, Portugal, 4-7 Diciembre, 1995.

C-51. Meléndez-Hevia, E. Chemical possibilities for glycolysis design and the solution found in metabolic evolution. Workshop on Theoretical Biophysics Berlin (Alemania) 5-6 Diciembre, 1995.

C-52. Meléndez, R., Meléndez-Hevia, E., Waddell, T. G. & Cascante, M. Further results in optimization of glycogen structure: Relationships among the branching degree, the number of tiers, and the chain length. Workshop on Theoretical Biophysics. Berlin (Alemania) 5-6 Diciembre, 1995.

C-53. Meléndez-Hevia, E. Experimental methods for analysing control, and their application to the study of glycolysis and gluconeogenesis. FEBS’96 24th Meeting – Federation of European Biochemical Societies, Workshop on Metabolic control analysis. Barcelona, 7-12 Julio 1996.

C-54. Meléndez-Hevia, E. Optimization of glycogen: Evolution and Paleometabolism. Workshop on Theoretical Biophysics Hiddensee (Alemania), 1-3 Abril, 1998.

C-55. Meléndez, R., Meléndez-Hevia, E. & Canela, E. I. The fractal properties of glycogen. Workshop on Theoretical Biophysics. Hiddensee (Alemania), 1-3 Abril, 1998.

C-56. Cabezas, H., Lloréns, M., Nuño, J. C., Montero, F. & Meléndez-Hevia, E. Metabolic response time. Some theoretical aspects, and experimental data. Workshop on Theoretical Biophysics. Hiddensee (Alemania), 1-3 Abril, 1998.

C-57. Garrido, M., Lloréns, M., Nuño, J. C., Montero, F. & Meléndez-Hevia, E. Transition times in glycolysis: an experimental system based on lactate assay. Workshop on Theoretical Biophysics. Hiddensee (Alemania), 1-3 Abril, 1998.

C-58. Meléndez-Hevia, E. Problemas de solubilidad en el citoplasma celular. 3rd Colloquium on Solution Chemistry La Laguna, Tenerife, Abril, 1998.

C-59. Meléndez, R., Canela, E. I. & Meléndez-Hevia, E. The fractal structure of glycogen. A clever solution for optimizing the molecular structure. 2nd Portuguese-Spanish Biophysics Congress. Madrid, 4-7 Diciembre, 1998.

C-60. Meléndez-Hevia, E. Glucogen structure: a model of evolution and optimization of molecular design. Workshop on Biophysics of the Cellular Function. 2nd Portuguese-Spanish Biophysics Congress. Madrid, 4-7 Diciembre, 1998.

C-61. Meléndez-Hevia, E. Glycogen structure: an evolutionary view. Workshop on Technological and Implications of Metabolic Control Analysis. Visegrad (Hungría), 10-16 Abril, 1999.

C-64. Meléndez-Hevia, E., Meléndez, R. & Canela, E. I. Glycogen biosynthesis: a case for a general theory of metabolic regulation. NATO Advanced Research Workshop on Technological and Medical Implications of Metabolic Control Analysis. Visegrad (Hungary), 10-16 Abril, 1999.

C-65. Montero, F., Lloréns, M., Nuño, J.C., Rodríguez, Y. & Meléndez-Hevia, E. The problem of the response time: a general solution. NATO Advanced Research Workshop on Technological and Medical Implications of Metabolic Control Analysis. Visegrad (Hungary), 10-16 Abril, 1999.

C-69. Meléndez-Hevia, E. & Meléndez, R. Optimization of glycogen: Molecular design, metabolism, and fractal structure VI International Symposium on Biochemical Systems Theory (Symbiosys). Puerto de la Cruz, Tenerife, 25-29 Septiembre, 2000.

C-70. Heinrich, R., Cabezas, H. & Meléndez-Hevia, E. Optimization of enzyme kinetics: a simple case to show the optimization function in a two-step mechanism. VI International Symposium on Biochemical Systems Theory (Symbiosys). Puerto de la Cruz, Tenerife, Septiembre 25-29, 2000.

C-71. Meléndez, D. & Meléndez-Hevia, E. Paleometabolism: A poorly optimized pentose phosphate cycle in Echinoderm paleospecies from Jurassic (150 Million years ago). Characterization of an odd transketolase (TK1) which transfers a C1 unit between aldo-sugars. VI International Symposium on Biochemical Systems Theory (Symbiosys). Puerto de la Cruz, Tenerife, 25-29 Septiembre, 2000.

C-78. Meléndez-Hevia, E. Natural selection, thermodynamics and optimisation of metabolic design. Workshop Theoretical Biophysics 2003/ Graduate Program “Dynamics and Evolution of Cellular and Macromolecular Processes”, Hiddensee (Alemania), 2-5 Abril, 2003.

C-79. Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. Football and glycolysis design. Workshop Theoretical Biophysics. Hiddensee (Alemania), 2-5 Abril, 2003.

C-80. de Paz, P., Meléndez, D. & Meléndez-Hevia, E. Fish swimming habits and muscle metabolic design. Workshop Theoretical Biophysics 2003, Hiddensee (Alemania), 2-5 Abril, 2003.

C-87. de Paz, P., Meléndez Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. An experimental model to study arthrosis and physical injuries: stimulation of collagen biosynthesis in mouse fibroblasts cultured in vitro with essential amino acids. 3rd Portuguese-Spanish Biophysics Congress. Lisboa, 29 Octubre – 1 Noviembre 2004.

C-88. Pardo, M. R., Meléndez-Morales, D. & Meléndez Hevia, E. Krebs cycle activity in red-fibres skeletal-muscle mitochondria: a method that allows to quantify the role of a given compound as substrate or feeder. 3rd Portuguese-Spanish Biophysics Congreso / IX Congreso Hispano-Luso de Biofísica.. Lisboa, October 29 – November 1, 2004.

C-89. Meléndez, D. & Meléndez-Hevia E. Muscle Physiology and Metabolism: Constitutive characteristics and endurance training adaptation. XXIII Congress of The Spanish Society of Physiological Sciences, Sevilla, 10-13 Febrero 2005. Abstract publicado en J. Physiol. Biochem., 61, 288 (2005).

C-91. Meléndez-Hevia, E. The conflict of public science versus protection of industrial property and intellectual rights. Final EPIP Conference European Policy For Intellectual Property: «Towards the European Network of Excellence on Intellectual Property and the Knowledge Economy» Santiago de Compostela, 6-8 Octubre 2005.

C-93. de Paz Lugo, P., Meléndez-Morales, D. & Meléndez-Hevia, E. Effect of amino acids added to the culture medium on collagen biosynthesis by chondrocytes cultured in vitro. 10th World Congress on Osteoarthritis. Ostearthritis Research Society International (OARSI). Boston, Mass (USA). 8-11 Diciembre 2005.

C-100. Meléndez-Hevia, E., de Paz-Lugo, P., Meléndez-Morales, D. & Montero, F. The theory of the weak links in metabolism. Glycine is an essential amino acid in humans. VI Ibero-American Congress of Biophysics. Madrid, 24-26 Septiembre 2006.

C-101. Meléndez-Hevia, E., de Paz-Lugo, P., Meléndez-Morales, D. & Montero, F. (2006) Nutritional need of glycine in humans as a consequence of a weak point of metabolism in glycine synthesis pathway. VI Ibero-American Congress of Biophysics. Madrid, 24-26 Septiembre 2006.

C-102. Pardo, M. R., Meléndez-Morales, D., Montero, F., & Meléndez-Hevia, E. Uncoupling effect of succinate on oxidative phosphorylation allows Krebs’ cycle to work without dependence on ATP synthesis. VI Ibero-American Congress of Biophysics. Madrid, 24-26 Septiembre, 2006.

C-103. Montero-Gómez, N., Montero, F. & Meléndez-Hevia, E. Origin and evolutionary optimization of Calvin’s cycle in photosynthesis. A paradigmatic case of how biological evolution has worked at the molecular level VI Ibero-American Congress of Biophysics. Madrid, 24-26 Septiembre 2006.

C-105. Meléndez-Hevia, E., Meléndez Morales, D., de Paz Lugo, P., Pardo, M. R & Montero Gómez, N. The weak points in metabolism: causes consequences in the emergence of degenerative diseases, and its treatment by means of nutritional supplements. II International Symposium on Biochemistry and Molecular Biology. — 27th Latin American Congress on Chemistry. – 6th International Congress on Chemistry and Chemical Engineering. La Habana, Cuba, 16-20 Octubre 2006.

C-106. Meléndez-Hevia, E. A new way of teaching Biochemistry based on the knowledge of the chemical and mathematical logic of metabolism. II International Symposium on Biochemistry and Molecular Biology. — 27th Latin American Congress on Chemistry. – 6th International Congress on Chemistry and Chemical Engineering. La Habana, Cuba, 16-20 Octubre 2006.

C-108. Meléndez-Hevia, E. The theory of the weak points in metabolism – The glycine synthesis pathway and its problems. Symposium on Systems Biology – Sociedad de Biofísica de España. Madrid, 6-8 Junio 2007.

C-112. de Paz-Lugo, P. & Meléndez-Hevia, E., Effect of amino acid diet supplementation on body mechanical structure. XXXIV Congress of the Spanish Society for Physiological Sciences (SECF) in collaboration with the Spanish Physiological Society. Valladolid, 3-7 Julio 2007. Abstract publicado en Acta Physiologica, 190, Suppl. 655, 111 (2007).

C-114. Martín Santiago, M. P., Meléndez-Hevia, E., Rosell i Juvilla, R., de Paz-Lugo, P. Stimulation of collagen in oral area. IXth SELO Congress (Spanish Society of Laser Odontology): Odontology in the XXIth Century: Laser technology. Salamanca, 28-29 Noviembre 2008.

C-115. De Paz-Lugo, P., Vázquez, S., González, V., Meléndez-Hevia, E., Piedrafita, G., Xavier, D., Morán, F. & Montero, F. (2008) Stoichiometric analysis: applications ? Origin and evolution of metabolism. 4th Meeting of the Spanish Systems Biology Network (REBS): From genomes to in silico and back. Valencia. 1-2 Diciembre 2008.

C-116. Meléndez-Hevia, E. Natural Selection and pH in the development of cancer. International Symposium on Proton transport and its inhibition (PTI) in the etio-pathogenesis, diagnosis and treatment of cancer – Ramón Areces Foundation. Madrid, 28-29 Abril 2009.

C-117. Cárdenas, M. L., Meléndez-Hevia, E., de Paz-Lugo, P. & Cornish-Bowden, A. A weak link in metabolism: humans cannot synthesize enough glycine to meet metabolic requirements. 34th FEBS Congress on Life’s molecular interactions, Praga (Czech Republic), 4-8 Julio 2009.

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18-1 Libros

Libros

Puede acceder  los libros marcados en formato pdf pulsando en ellos para descargarlos.

L-1. Meléndez Hevia, E. (1972) Isoenzimas de láctico deshidrogenasa. Regulación metabólica. Tesis doctoral dirigida por el Prof. A. M. Municio. Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias, Madrid. 164 págs.

L-2. Meléndez Hevia, E. & Morales Pérez, M. R. (1972) Naturaleza-Sexto. (Libro de texto de Ciencias Naturales para EGB). Editorial Sánchez Rodrigo, S.A., Plasencia, 1972, 125 págs.

L-3. Meléndez Hevia, E. (1972) Naturaleza-Sexto, Fichas de trabajo. (Libro complementario del anterior). Editorial Sánchez Rodrigo, S.A., Plasencia, 126 págs.

L-4. Meléndez-Hevia, E., Corzo, J. & Riol-Cimas, J. M. (1983) Bromatología del pescado: estudio de la composición química del pescado fresco y conservado, y de su valor alimenticio. Secretariado de Publicaciones de la Universidad de La Laguna, Serie Informes, núm. 7. 39 págs.

L-5. Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia,E. (1984) Determinación de proteínas, lípidos e hidratos de carbono del pescado comúnmente consumido en Canarias. Instituto de Investigaciones pesqueras. Serie Informes Técnicos nº 113, Barcelona, 19 pp.

L-6. Meléndez-Hevia, E. (1993) La evolución del metabolismo: hacia la simplicidad. Eudema, Madrid, 95 págs. Traducido al inglés (sin publicar) por Athel Cornish-Bowden con el título: The evolution of metabolism: towards simplicity.

L-7. Meléndez-Hevia, E. (1999) Los problemas de la Ciencia. Discurso como académico electo de la Academia Canaria de Ciencias en el acto de su recepción el día 23 de Noviembre, de 1998. Revista de la Academia Canaria de Ciencias. vol. X, núm. 4, pp. 127-191.

L-8. Meléndez Hevia, E. (2001) La selección natural y la termodinámica en la evolución biológica: del origen de la vida al cáncer. Servicio de Publicaciones de la Universidad de La Laguna, Tenerife.

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18-2-1 Artículos internacionales

Artículos y capítulos de libros en revistas y libros internacionales

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A-2. Meléndez, E. & Municio, A. M. (1972) Studies on the control of lactate dehydrogenase isoenzyme activity from rat brain by NAD+. International Journal of Biochemistry, 3, 437-442.

A-3. Meléndez, E. & Municio, A. M. (1972) Studies on the control of lactate dehydrogenase isoenzyme activity from rat striated muscle by NAD+. International Journal of Biochemistry, 3, 482-486.

A-4. Acebal, C., Castro, J., Meléndez, E. & Municio, A. M. (1974) Metabolic influences on the lactate dehydrogenase isoenzyme patterns in several rabbit tissues. International Journal of Biochemistry, 5, 23-29.

A-7. González de Buitrago, J. M., Meléndez-Hevia, E. & Municio, A. M. (1981) Shift in vivo in the lactate dehydrogenase isoenzyme pattern in experimental models conditioning the metabolic adaptation of rat brain. International Journal of Biochemistry, 13, 1119-1121.

A-8. Meléndez-Hevia, E., Corzo, J. & Pérez, J. (1981) Electrophoretic and stain method for pyruvate kinase isoenzyme patterns. En: Electrophoresis´81 (Allen, R. C. & Arnaud, Ph., eds). Walter de Gruyter & Co., Berlin, pp. 693-698.

A-9. González Lama, Z., de Armas, A., Betancor, P. & Meléndez-Hevia, E. (1981) Isoenzymes of superoxide dismutase in liver from Lacerta stehlini. En: Electrophoresis´81 (Allen, R. C. & Arnaud, Ph., eds). Walter de Gruyter & Co., Berlin, pp. 703-707.

A-10. Pérez, J. A., Siverio, J. M., Corzo, J. & Meléndez-Hevia, E. (1982) Cooperative ATP inhibition and fructose 1,6-biphosphate activation of rat liver pyruvate kinase. International Journal of Biochemistry, 14, 63-66.

A-11. Pérez, J. A., Mateo, F. & Meléndez-Hevia, E. (1982) Nucleotide isotachophoretic assay: Method and application for determination of ATP/ADP ratio in several rat tissues. Electrophoresis, 3, 102-106.

A-12. González-Lama, Z., Cutillas, M. J., Lamas, A. M. & Meléndez-Hevia, E. (1983) Polyacrylamid-starch gel electrofocusing of catalase from Pseudomonas aeruginosa. En: Electrophoresis´82, Walter de Gruyter & Co., Berlin, pp. 481-484.

A-13. Torres, N. V., Sánchez, L. D., Pérez, J. A. & Meléndez-Hevia, E. (1984) Regulation of glycolysis in lizards: kinetic studies on liver pyruvate kinase and phosphofructokinase of Lacerta galloti. Comparative Biochemistry and Physiology, 77B, 289-294.

A-14. Corzo, J., Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. (1984) Fish species identification by electrophoresis of muscle proteins in sodium dodecyl sulfate-containing polyacrylamide slab gels. Electrophoresis, 5, 168-170.

A-15. Meléndez-Hevia, E., Siverio, J. M. & Pérez, J. A. (1984) Studies on glycolysis in vitro: Role of glucose phosphorylation and phosphofructokinase activity on total velocity. International Journal of Biochemistry, 16, 469-476.

A-16. Siverio, J. M., Torres, N. V. & Meléndez-Hevia, E. (1985) Activities of l-lactate and glycerol phosphate production rates in vitro from glucose 6-phosphate in regenerating rat liver. International Journal of Biochemistry, 17, 1015-1017.

A-17. Meléndez-Hevia, E. & Isidoro, A. (1985) The game of the pentose phosphate cycle. Journal of Theoretical Biology, 117, 251-263.

A-19. Torres, N. V., Mateo, F., Meléndez-Hevia, E. & Kacser, H. (1986) Kinetics of metabolic pathways. A system in vitro to study the control of flux. Biochemical Journal, 234, 169-174.

A-20. Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. (1986) Distribution of metabolic fluxes towards glycerol phosphate and L-lactate from fructose 1,6-biphosphate in vitro: effect of glycerol phosphate dehydrogenase. International Journal of Biochemistry, 18, 853-856.

A-22. Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. (1988). Kinetics of metabolic pathways. Transient response of the glycolytic system after phosphofructokinase reaction to ADP input. International Journal of Biochemistry, 20, 29-33.

A-23. Torres, N. V., Mateo, F., Sicilia, J. & Meléndez-Hevia, E. (1988) Distribution of the flux control in convergent metabolic pathways: Theory and application to experimental and simulated systems. International Journal of Biochemistry, 20, 161-165.

A-24. García-Tejedor, A., Riol-Cimas, J. M., Morán, F., Meléndez-Hevia, E. & Montero, F. (1988) Transition state of the glycolytic pathway under FDP saturating conditions: experimental studies and a theoretical model. International Journal of Biochemistry, 20, 421-426.

A-25. Torres, N. V., Mateo, F. & Meléndez-Hevia, E. (1988) Shift in rat liver glycolysis control from fed to starved conditions: flux control coefficients of glucokinase and phosphofructokinase. FEBS Letters, 233, 83-86.

A-26. Meléndez-Hevia, E. & Torres, N. V. (1988) Economy of the design in metabolic pathways. Further remarks on the game of the pentose phosphate cycle. Journal of Theoretical Biology, 132, 97-111.

A-27. Torres, N. V., Meléndez-Hevia, E. & Riol-Cimas, J. M. (1988) A study of the distribution of flux control coefficients in an in vitro metabolic system: a practical exercise. Biochemical Education, 16, 100-102.

A-28. Mateo, F., Torres, N. V. & Meléndez-Hevia, E. (1989) Role of hexokinase in controlling the glucose metabolism flux: a study of its flux control coefficient in different tissues. Cellular and Molecular Biology, 35, 33-37.

A-29. Torres, N. V., Souto, R. & Meléndez-Hevia, E. (1989) Study of the flux and transition time control coefficient profiles in a metabolic system in vitro, and the effect of an external stimulator. Biochemical Journal, 260, 763-769.

A-30. Torres, N. V., Meléndez-Hevia, E. & Riol-Cimas, J. M. (1989) A study of the distribution of flux control coefficients in an in vitro metabolic system. En: Practical Biochemistry for Colleges (Wood, E. J., ed). Pergamon Press, Oxford, pp. 107-108.

A-31. Meléndez-Hevia, E., Torres, N. V., Sicilia, J. & Kacser, H. (1990) Control analysis of transition times in metabolic systems. Biochemical Journal, 265, 195-202.

A-32. Torres, N. V., Mateo, F., Riol-Cimas, J. M. & Meléndez-Hevia, E. (1990) Control of glycolysis in rat liver by glucokinase and phosphofructokinase: influence of glucose concentration. Molecular and Cellular Biochemistry, 93, 21-26.

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A-41. Torres, N. V., Sicilia, J. & Meléndez-Hevia, E. (1991) Analysis and characterization of transition states in metabolic systems. Transition times and the passivity of the output flux. Biochemical Journal, 276, 231-236.

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A-81. Waddell,T. G., Repovic, P., Meléndez-Hevia, E., Heinrich, R. & Montero, F. (1999) Optimization of glycolysis: new discussions. Biochemical Education 27, 12-13.

A-82. Raposo, R. R., Meléndez-Hevia, E. & Spiro, M. (2000) Autocatalytic formation of colloidal mercury in the redox reaction between Hg2+ and Fe 2+. Journal of Molecular Catalysis. 164, 49-59.

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A-86. Heinrich, R., Meléndez-Hevia, E., & Cabezas, H. (2002) Optimization of kinetic parameters of enzymes. Biochemistry and Molecular Biology Education 30, 184-188.

A-87. Meléndez-Hevia, E. (2008) Memories of Reinhart Heinrich Journal of Theoretical Biology, 252, 544-545.

A-88. Montero, F., Nuño, J. C., Meléndez-Hevia, E., Olasagasti, F., Vázquez, S. & Morán, F. (2008) Stoichiometric analysis of self-maintaining metabolisms. Journal of Theoretical Biology. Submitted for publication, answering the referees comments Journal of Theoretical Biology. 252, 427-432.

A-89. Meléndez-Hevia, E., Montero-Gómez, N. & Montero, F. (2008) From prebiotic chemistry to cellular metabolism-The chemical evolution of metabolism before Darwinian natural selection. Journal of Theoretical Biology. 252, 505-519.

A-91. Harguindey, S., Orive, G., Cacabelos, R., Meléndez Hevia, E., Díaz de Otazu, R., Arranz, J. L. & Anitua, E. (2008) An integral approach to the etiopathogenesis of human neurodegenerative diseases (HNDDs) and cancer. Possible therapeutic consequences within the frame of the trophic factor withdrawal syndrome (TFWS) Neuropsychiatric Disease and Treatment, 4, 1073–1087.

A-92. Meléndez-Hevia, E. & de Paz-Lugo, P. (2008) Branch-point stoichiometry can generate weak links in metabolism: The case of glycine biosynthesis. Journal of Biosciences, 33, 771-780.

A-93. Meléndez-Morales, D., de Paz-Lugo, P. & Meléndez-Hevia, E. (2009) Glycolysis activity in flight muscles of birds according to their physiological function. An experimental model in vitro to study aerobic and anaerobic glycolysis activity separately. Molecular and Cellular Biochemistry, 328, 127-135.

A-94. Meléndez-Hevia, E. (2009) From the RNA world to modern cells (DNA and proteins). the origin and early evolution of life are found in the ribosome. Journal of Biosciences, 34, 825–827.

A-95. Meléndez-Hevia, E., de Paz-Lugo, P. & Cornish-Bowden, A. & Cárdenas, M. L., (2009) A weak link in metabolism: the metabolic capacity for glycine biosynthesis does not satisfy the need for collagen synthesis. Journal of Biosciences, 34, 853–872.

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18-2-2 Artículos nacionales

Artículos y capítulos de libros en revistas y libros nacionales

Puede acceder a los artículos marcados en formato pdf pulsando en ellos para descargarlos.

A-1. Meléndez-Hevia, E. (1971) Bases moleculares de la evolución. COL-PA Coloquios de la Cátedra de Paleontología de la Universidad de Madrid, 1, 15-18.

A-5. González de Buitrago, J. M., Meléndez, E. & Municio, A. M. (1975) Microheterogeneidad de las isoenzimas de láctico deshidrogenasa. Revista de la Real Academia de Ciencias (Madrid), número extraordinario dedicado al Prof. Lora Tamayo, pp. 559-588.

A-6. González de Buitrago, J. M., Meléndez, E. & Municio, A. M. (1975) Variaciones de las isoenzimas de láctico deshidrogenasa en cerebro durante el desarrollo. En: Biología perinatal (Botella Llusiá, J. & Municio, A. M., coords). Instituto de España, Madrid, pp. 337-346.

A-18. Meléndez-Hevia, E. (1985) La evolución biológica a través de la historia de la Bioquímica. En: Historia de la Bioquímica (Municio, A. M., coord). Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Madrid, pp. 109-142.

A-21. Meléndez-Hevia, E., Riol-Cimas, J. M. & Torres, N. V. (1987) La teoría del control y su aplicación al metabolismo. Anales de Química, Serie. C, 83, 224-243.

A-36. Meléndez-Hevia, E. (1990) De la láctico deshidrogenasa a la LDH, pasando por el juego de las pentosas y por la teoría del control. En: Bioquímica. Homenaje al Prof. Ángel Martín Municio (Acebal, C., García-Barreno, P., Gavilanes, J. G. & Lizarbe, M. A., coords). Universidad Complutense, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Madrid, pp. 65-81.

A-37. Meléndez-Hevia, E. (1991) La vía de las pentosas-fosfato. En: Bioquímica, 2ª ed, (Herrera, E., coord). Interamericana/McGraw-Hill, Madrid, pp. 501-528.

A-38. Meléndez-Hevia, E. & Torres, N. V. (1991) Bioquímica teórica. En: Bioquímica, 2ª edic., (Herrera, E., coord). Interamericana/McGraw-Hill, Madrid, pp. 1527-1568.

A-45. Meléndez-Hevia, E. & Montero, F. (1992) Evolución de las rutas metabólicas hacia la simplicidad. El juego del ciclo de las pentosas-fosfato. Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (Madrid), 86, 369-388.

A-52. Meléndez-Hevia, E. (1995) Evolución y optimización del metabolismo. En: Orígenes de la vida. En el centenario de Aleksandr Ivanovich Oparin (Morán, F., Peretó, J. & Moreno, A., coords). Editorial Complutense, Madrid, pp. 137-187.

A-53. Montero, F., Pérez-Iratxeta, C., Nuño, J. C., Andrade, M. A., Morán, F. & Meléndez-Hevia, E. (1995) Diseño de rutas metabólicas: Optimización del ciclo de las pentosas fosfato. En: Orígenes de la vida En el centenario de Aleksandr Ivanovich Oparin (Morán, F., Peretó, J. & Moreno, A., coords.) Editorial Complutense, Madrid, pp. 189-211.

A-62. Meléndez-Hevia, E. & Cascante, M. (1996) Linus Pauling i els orígens de la Bioquímica Butlletí de les Societats Catalanes de Física, Química, Matemàtiques i Tecnología Núm. especial «Homenatge a Linus Pauling». Barcelona, Vol. XVI, pp. 95-106.

A-69. Meléndez-Hevia, E., Raposo, R. R., Meléndez, R. & Cabezas, H. (1997) Revisión de los métodos filogenéticos de secuencias: una crítica a la teoría de Kimura sobre el neutralismo de la evolución molecular. Revista de la Academia Canaria de Ciencias, 9, 65-86.

A-75. Meléndez-Hevia, E. (1998) Paleometabolismo. En: Paleontología 3ª edic. (Meléndez, B., coord), CSIC, Madrid., pp. 243-269.

A-76. Meléndez, B. & Meléndez-Hevia, E. (1998) Paleoespecies. En: Paleontología, 3ª edic. (Meléndez, B., coord). CSIC, Madrid, pp. 436-437.

A-84. Meléndez-Hevia, E. (2000) La lógica matemática de la célula viva. En: Matemáticas 2000 (número especial de la revista Números, vols. 43 y 44), editado con motivo del año mundial de las Matemáticas (Méndez, J. M. y Martinón, A., eds). Tenerife.

A-85. Meléndez-Hevia, E. (2000) La lógica matemática de la célula viva. En: Las Matemáticas del siglo XX. Una mirada en 101 artículos (Martinón, A., ed). Nivola Libros y Ediciones, S. L., Madrid.

A-90. Hargindey, S., Orive, G., Anitua, E., Arranz, J. L., Cacabelos, R., Díaz de Otazu, R. & Meléndez Hevia, E. (2008) Hacia un Nuevo enfoque de las enfermedades neurodegenerativas. GenT – The EuroEspes Journal, Junio, No 3, 82-89.

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16 Descubrimientos científicos

16. Descubrimientos científicos

Una lista exhaustiva de publicaciones y de comunicaciones en congresos es sin duda la parte más necesaria de un curriculum, y su fundamento; pero eso solo puede no dar una idea real de los avances que ha conseguido un investigador o un grupo de investigación. Esa lista debería ir siempre complementada con una explicación pormenorizada donde se indiquen expresamente los descubrimientos reales conseguidos, que es lo que constituyen realmente sus aportaciones, pues muchos artículos, incluso publicados en revistas de alto impacto, no describen auténticos nuevos descubrimientos que signifiquen un avance real en el conocimiento. Exponemos, pues, a continuación una explicación de los resultados más relevantes.

Diseño y organización del metabolismo

Esta es nuestra línea fundamental de investigación, sobre la que están basada nuestra actividad, y comprende, en general, cuatro formas de trabajo: (a) estudios teóricos de papel y lápiz sobre el diseño de rutas metabólicas y su control, y sobre el diseño de la estructura molecular; (b) simulaciones del funcionamiento de los sistemas metabólicos y de la estructura molecular con ordenador, usando en la mayor parte de los casos, programas específicos confeccionados por nosotros; (c) experimentos de laboratorio con modelos de experimentación animal y extractos de tejidos, muchos de cuyos métodos también han sido diseñados por nosotros; (d) finalmente, la aplicación de los resultados en programas de nutrición humana.

Teoría del diseño del metabolismo.—Nuestros resultados están abriendo un campo nuevo en la formalización de la Bioquímica colocando una ciencia que hasta nuestros trabajos había sido principalmente descriptiva, en un nivel de rigor y lógica matemática como las partes más formales de la Química y la Física. Nuestros resultados son pioneros en este campo, demostrando por primera vez que el diseño del metabolismo, y en consecuencia, el diseño de varios aspectos de la vida, tiene una razón de ser —no es un mero accidente congelado— y tiene una lógica matemática cuantificable, y muestran que la consecución del diseño celular ha sido un objetivo de optimización combinatoria llevado a cabo por selección natural. Hemos formulado las reglas químicas para la construcción de rutas metabólicas, que han tenido que operar en la evolución; hemos formulado las propiedades básicas de varias rutas metabólicas: el ciclo de las pentosas-fosfato, el ciclo de Calvin, el ciclo de Krebs, y la glicolisis, en forma de teoremas matemáticos con demostración analítica. Al estudiar la optimización de la estructura de la molécula de glucógeno hemos presentado por primera vez pruebas analíticas de la relación estructura-función en una biomolécula, y hemos demostrado su optimización evolutiva. Hemos descrito funciones de optimización del metabolismo, y hemos demostrado su validez experimentalmente. La teoría que estamos desarrollando explica también ciertas estructuras físicas de organización metabólica, como el channelling. Es importante destacar aquí el papel de las Matemáticas en la Biología: hasta nuestros trabajos, las Matemáticas se habían usado en el estudio de la Biología como una mera herramienta de cálculo (estadística, análisis, ecuaciones diferenciales, y poco más), muchas las veces para resolver problemas triviales, como determinar el tamaño medio de las conchas de los caracoles, o algo más complicados, como el estudio de estados estacionarios y el control metabólico, mediante cálculo diferencial e integración numérica etc, pero apenas sin pasar de ser un a instrumento de cálculo. Nuestros trabajos están demostrando la estructura matemática de la vida. A partir de ellos las Matemáticas se convierten en una propiedad de los seres vivos.

       Por otra parte, en este trabajo se deben usar métodos diferentes de cálculo, y en ese campo no hay límite prácticamente; debemos estar abiertos a todas las técnicas matemáticas disponibles. Hemos usado muchas técnicas matemáticas diferentes, según lo iba pidiendo el desarrollo de cada trabajo: desde la teoría de números y la optimización combinatoria, hasta la integración numérica para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales sin solución explícita, pasando por el cálculo matricial y las técnicas para determinar la dimensión fractal.

(b) Estructura fractal del glucógeno.—Este resultado es un ejemplo de lo dicho en el apartado anterior. Hemos demostrado que la molécula de glucógeno con el diseño optimizado tiene estructura fractal; hemos demostrado que la molécula de glucógeno se fabrica en la célula con un algoritmo de construcción matemático que funciona en forma de ruta metabólica de transformación química. En las estructuras consideradas supuestamente fractales antes de nuestro trabajo (por ejemplo, la red capilar, la estructura alveolar de los pulmones, la estructura floral de las umbelíferas o la estructura arborescente de ciertas plantas) no se ha demostrado esta condición, y se supone que son fractales sólo por su apariencia, pero sin conocerse el algoritmo biológico de fabricación. Nuestros resultados significan la primera vez que se descubre una estructura biológica fractal real ?teniendo esa estructura un sentido biológico? donde la estructura fractal es una propiedad biológica, no sólo una forma matemática de describirla.

Control del metabolismo.—Hemos contribuido al desarrollo de la teoría del control metabólico (Control Analysis), y hemos diseñado un método para determinar los coeficientes de control de las rutas metabólicas, que hemos aplicado en el análisis de la glicolisis en varios tejidos y órganos de rata. Las próximas actuaciones en esta línea van a ser: el uso de esta herramienta para explorar la formulación de la teoría de la regulación del metabolismo; las aplicaciones de la teoría y de nuestro método experimental para investigar la capacidad de adaptación de diversas especies de peces a la vida en cautividad, con vistas a sus posibilidades para cultivarlas en granjas marinas; y el estudio del metabolismo en enfermedades degenerativas y en el cáncer.

Optimización del metabolismo energético.—Aparte del fenómeno de la optimización del diseño de rutas metabólicas comentado arriba, hemos investigado la capacidad de adaptación de la glicolisis, como ruta representativa del metabolismo energético, a diferentes nichos ecológicos y funciones fisiológicas que pueden demandarse de cada tejido, en diferentes situaciones. Nuestros resultados demuestran que el metabolismo energético del músculo tiene una gran capacidad de adaptación que supera en mucho su predisposición genética para desempeñar un determinado papel. Una de las consecuencias prácticas más interesantes que se derivan de este hecho es la capacidad de recuperación que pueden tener los deportistas (desconocida hasta ahora) para retornar a su estado de forma inicial, cuando un mal entrenamiento o una práctica inadecuada de su especialidad deportiva los ha estropeado. Hemos demostrado en animales de laboratorio que esos daños son reversibles y por tanto que se pueden recuperar, y hemos descrito la forma de hacerlo. Véase más abajo, el metabolismo del fútbol.

Optimización de las enzimas.—Esta línea fue iniciada y desarrollada por el Prof. Reinhart Heinrich, de la Universidad Humboldt, de Berlín. Nuestra colaboración con su grupo en esta línea ha dado ya como primer fruto un trabajo de carácter didáctico donde presentamos un caso sencillo, dirigido a los estudiantes de Bioquímica y Biofísica, para comprender la compleja teoría desarrollada por el Prof. Heinrich. Nuestra actuación en esta línea, en la actualidad, es la búsqueda de la razón teórica de la existencia de las isoenzimas, lo cual será también parte de la teoría general del metabolismo.

Teoría de la regulación del metabolismo

Una teoría completa del metabolismo debería incluir y explicar dos aspectos: su estructura química (el diseño estequiométrico de la ruta), y su funcionamiento. Nuestros resultados sobre la optimización de la estructura del metabolismo son una base firma para la primera parte—aunque, desde luego, queda aún mucha tarea por hacer, que puede estar llena de sorpresas. Pero debemos pensar ya en la segunda parte: la teoría del funcionamiento y regulación del metabolismo, sobre la cual tenemos ya los primeros resultados. Una de las aplicaciones más inmediatas de esta teoría ha sido proponer métodos para combatir ciertas enfermedades degenerativas y también es posible que esos resultados ayuden a comprender mejor el cáncer. A pesar de que apenas hemos empezado a desarrollar la teoría de este campo, hemos comenzado ya, con éxito sus aplicaciones. Véase El Proyecto del Instituto del Metabolismo Celular).

Tiempo de respuesta metabólica y su control

Hasta nuestros trabajos, los datos sobre el funcionamiento del metabolismo se referían a velocidades de reacción y concentraciones de metabolitos. Los aspectos temporales de esas transformaciones estaban prácticamente inexploradas. Sólo existían unos pocos artículos intentando desarrollar una teoría del tiempo de transición, entre los que merecen destacarse los trabajos de Easterby [1], y muy especialmente, el trabajo previo de Heinrich y Rapoport [2].

       En este campo, nosotros hemos contribuido a desarrollar la teoría del tiempo de transición y de su control metabólico y la práctica. Estos resultados dan una explicación molecular de las dos modalidades de movimiento que pueden tener los seres vivos (sprinter y corredor de fondo); explican la base metabólica de este aspecto de la biodiversidad en la ocupación de nichos ecológicos, y ofrecen aplicaciones sobre el diseño inteligente de entrenamientos para distintas especialidades deportivas, abriendo un campo nuevo en el estudio de la base metabólica de la optimización del rendimiento en el fútbol y otros deportes. Véase más abajo.

Simulación de procesos y estructuras metabólicas con ordenador. Estudios del metabolismo in silico.

La simulación del funcionamiento de sistemas complejos con el ordenador es una herramienta muy poderosa para investigar el comportamiento de sistemas complejos, y por tanto, una gran ayuda para el trabajo experimental y para comprobar conclusiones teóricas. Esta metodología ha sido habitual en nuestro trabajo, usando en ocasiones programas disponibles en el mercado, y en la mayor parte de los casos programas específicos confeccionados por nosotros mismos.

Nuevos métodos de estudio en la Investigación experimental sobre el metabolismo celular

Los primeros trabajos en la investigación del metabolismo que condujeron al descubrimiento de las rutas metabólicas por los grupos de Krebs, Wargurg, Szent.-Giorgyi, Embden y Meyerhoff, y otros grandes bioquímicos, se hicieron con extractos crudos de tejidos. Estos sistema experimentales, aunque muy rudimentarios, permitían observar el funcionamiento sistémico de las rutas, como órganos de transformación metabólica. Después, con el auge de la enzimología y el perfeccionamiento de técnicas sofisticadas para aislar y purificar enzimas, y para estudiar su cinética con mucha precisión, a partir de los años 1960, la investigación del metabolismo derivó hacia el estudio de reacciones de enzimas aisladas y de concentraciones de metabolitos intermediarios, abandonando prácticamente el análisis del comportamiento dinámico de las rutas completas, a pesar de que en ese campo quedaban aún muchas preguntas por contestar. A partir de los años 1980, sin embargo, la teoría del control de flujos que había sido formulada simultáneamente diez años antes por los grupos de Kacser [3] y Heinrich [4] (y que diez años después apenas había repercutido más que en el propio quehacer de esos dos grupos) se extendió con rapidez entre varios investigadores, volviendo a despertar el interés por el funcionamiento global de las rutas metabólicas. Varios grupos de investigación —entre ellos el nuestro— se interesaron por este planteamiento, aunque su influencia sobre el interés general de los bioquímicos fue escasa, a pesar de que su trabajo fue muy productivo. La bioquímica, obligada por una política científica desacertada y simultáneamente por una política editorial de las revistas igualmente desafortunada, basada en la mentalidad excesivamente experimentalista de la mayoría de las escuelas, fue derivando hacia la genética pasando de la tarea de confeccionar los mapas metabólicos que había tenido antes, a descifrar los mapas genómicos. Esta tendencia significaba —aunque pocos lo reconocían abiertamente— que la bioquímica se iba abandonando como tal para convertirse en poco más que una herramienta al servicio de la genética. Y así, permanecían sin contestarse muchas preguntas básicas sobre el funcionamiento de las rutas metabólicas.

       Nuestro grupo fue también pionero en la tarea de revitalizar el estudio global de las rutas metabólicas. A principios de los años 1980 pusimos a punto en nuestro laboratorio un sistema experimental muy complejo y laborioso que exigía una gran servidumbre experimental —y que tuvimos que desarrollar con muy pocos medios— que permitía estudiar la actividad total de la glicolisis. Habíamos concebido nuestros experimentos para estudiar varios aspectos de la regulación metabólica, pues pensábamos que el funcionamiento de un sistema tan complejo no se podría nunca conocer a partir del estudio de las propiedades de sus piezas aisladas. La pretensión de que la enzimología —y más, ahora, la genómica y la proteómica— fuesen capaces de responder a las preguntas sobre el funcionamiento global de sistemas complejos, es un enfoque muy reduccionista. La primera conclusión de nuestros primeros trabajos en esta línea fue que según había predicho la teoría del control, no existía una etapa limitante en la regulación de la glicolisis, que entonces se suponía que era la fosfofructoquinasa, sino que esta enzima compartía su control de la ruta con la hexoquinasa. Entonces vimos que la teoría del control de flujos metabólicos era la herramienta ideal para cuantificar estos efectos individualmente y decidimos entrar de lleno en ese campo, pues era la vía apropiada para formalizar nuestros experimentos y para interpretar debidamente los resultados. Desde entonces no hemos abandonado el estudio experimental de rutas metabólicas completas, que después de perfeccionar los sistemas experimentales para estudiar la glicolisis, hemos extendido al ciclo de las pentosas-fosfato, a la síntesis de glucógeno, y al ciclo de Krebs. Para ello hemos tenido que diseñar en todos los casos los métodos experimentales específicos necesarios, y así hemos podido ir resolviendo problemas que estaban pendientes sobre el funcionamiento del metabolismo y su regulación. En este campo, todos nuestros trabajos se han hecho usando métodos originales, varios de los cuales han constituido publicaciones específicas de carácter metodológico. Así hemos diseñado varios métodos para analizar la actividad global de la glicolisis, del ciclo de las pentosas, del ciclo de Krebs, coeficientes de control de flujos y coeficientes de control de tiempo de transición, aparte de métodos para determinar actividades enzimáticas individuales, y concentraciones de metabolitos intermediarios.

Paleometabolismo

Nuestros resultados teóricos sobre la optimización del diseño del metabolismo nos sugirieron la existencia de paleometabolismo. Denominamos así a rutas y estructuras metabólicas cuyo diseño no está optimizado, de acuerdo con los resultados del análisis teórico previo de la función de optimización que determina la relación estructura-función. Estas estructuras representan, por tanto, pasos intermedios en la evolución del metabolismo, en el camino de búsqueda de la solución óptima de un problema por selección natural. El paleometabolismo tiene el mismo sentido que las formas fósiles intermedias (los lost rings –eslabones perdidos– mencionados por Darwin). Nuestra teoría predice cómo deben ser este tipo de estructuras intermedias, y dónde podrían encontrarse con mayor probabilidad, que ha de ser, obviamente, en paleoespecies, es decir, en especies vivas actuales que se conservan sin haber cambiado desde hace muchos millones de años. Con la colaboración del Prof. Bermudo Meléndez, Catedrático de Paleontología de la Universidad Complutense de Madrid (1912-1999) revisamos las paleoespecies conocidas —algunas muy clásicas, como el coelacanto— descritas con anterioridad, y la ampliamos aún más, a fin de tener una relación de material donde podríamos estudiar el paleometabolismo [84], teniendo en cuenta que, la probabilidad de encontrar un determinado tipo de paleometabolismo en una paleoespecie depende también del nicho ecológico que ocupe, ya que cada estructura metabólica podrá haber estado sometida a mayor o menor presión de selección. Al llevar estas conclusiones teóricas al laboratorio, hemos encontrado varios casos de paleometabolismo. También pensamos que estos resultados sugieren una explicación del carácter selectivo de las extinciones masivas de grupos, tales como los dinosaurios, los ammonites, o los trilobites, pues un diseño poco optimizado de una estructura metabólica deja en inferioridad de condiciones a las especies que lo tienen, las cuales pueden ser incapaces de soportar cambios ambientales duros, o la competencia de otras especies con su metabolismo más optimizado. No es difícil, por otra parte, explicar que algunos representantes de un grupo que ha sufrido una extinción masiva hayan conseguido escapar del desastre y llegar hasta nuestros días, pues las paleoespecies son siempre unos pocos representantes de un grupo que en su tiempo fue muy numeroso, como los cocodrilos o el cangrejo de herradura, o representantes de grupos que nunca fueron importantes, como la lombriz de tierra. Los primeros podrían guardar información de la causa de las extinciones masivas, mientras que los segundos probablemente representen estructuras cuya pobre optimización no les permitió tener una radiación importante.

Filogenia

Las relaciones filogenéticas entre las distintas especies de seres vivos son un tema tan trascendente para la Biología como es la Tabla periódica para la Química. Los estudios tradicionales sobre filogenia, basados principalmente en caracteres morfológicos macroscópicos han demostrado tener problemas que no han podido resolverse por esos métodos, dejando una serie de cuestiones clásicas que parecen insolubles, como el origen monofilético o polifilético de los artrópodos y de los anélidos. Los métodos moleculares de secuencias de proteínas y ácidos nucleicos no pueden resolver estos problemas ya que son métodos estadísticos con un grado muy alto de incertidumbre cuando se trata de determinar hechos que ocurrieron en una época muy remota. Nosotros hemos desarrollado nuevos métodos basados en homologías metabólicas, las cuales no dependen de una frecuencia estadística sino que son decisiones del tipo de una vez para siempre. Nuestros resultados están resolviendo algunos de estos problemas y tenemos más resultados cuyas publicaciones estamos preparando en la actualidad.

Relaciones entre cinética y termodinámica—Diseño termodinámico del metabolismo

Hemos estudiado la relación entre la estructura cinética y termodinámica del metabolismo en la estructura de la glicolisis. Nuestros resultados contribuyen a aclarar el concepto de eficiencia termodinámica, un tema que siempre ha sido muy polémico y confuso, véase, por ejemplo, Cornish-Bowden [5], y muestran que como objetivo de la selección natural. Esto proporciona un criterio teórico para aplicaciones industriales en el diseño de sistemas que consumen energía.

       De acuerdo con nuestros resultados, los seres vivos pueden clasificarse por el nicho que ocupan en dos tipos básicos diferentes según sean sus condiciones de contorno: (a) afinidad química constante, y (b) flujo de entrada fijo. Esto determina dos objetivos diferentes de optimización, y puede incluso determinar diferentes tipos de diseño metabólico siendo causa de una bifurcación entre dos tipos posibles de nichos ecológicos que corresponden respectivamente a animales de vida libre, y animales fijos, parásitos, o domésticos que viven en cautividad. Los primeros han de optimizar el flujo de producción de ATP, mientras que los segundos deben optimizar el rendimiento energético. Estos resultados dan un sustento teórico a este aspecto de la diversidad ecológica, y pueden tener importantes aplicaciones prácticas, como dar un criterio para seleccionar las especies de peces y otros animales que se pueden adaptar mejor a la vida en cautividad, con vistas, por ejemplo, al desarrollo de granjas marinas.

Autocatálisis química

Hemos descubierto que la reacción química redox entre el Hg2+ y el Fe2+, que está descrita en los libros de Química de forma trivial (simplemente como Hg2+ + Fe2+ ® Hg+ + Fe3+) es mucho más compleja: se trata de una reacción autocatalítica, debido a una autocatálisis cinética, y en la que además se produce un coloide de mercurio metálico, que a su vez ejerce una acción de catálisis de superficie en la reacción. La existencia de este coloide es también una novedad, pues no se había descrito antes que el mercurio pudiese formar coloides estables en solución. Esta reacción podría ser la base para un plan general de descontaminación de mercurio en el agua, y en la actualidad la estamos usando para desarrollar varios experimentos demostrativos para la enseñanza práctica de la cinética química, y como ejemplo para la simulación de reacciones complejas con ordenador.

La teoría de los puntos débiles del metabolismo

Nuestros estudios sobre el análisis del diseño estructural del metabolismo han puesto de manifiesto la existencia de puntos débiles en el diseño. El metabolismo es una red cuyos nodos son enzimas o metabolitos que conectan diferentes ramas. Cuando el nodo es un metabolito libre —que es lo más frecuente— éste puede distribuirse libremente entre las rutas que derivan de él, y los flujos respectivos pueden adaptarse a las necesidades metabólicas de cada rama; pero si el nodo es una enzima (una reacción con dos productos que se integran en rutas diferentes), su actividad determina una reacción con estequiometría fija y puede haber conflicto de intereses entre las ramas derivadas para el uso de cada uno de los productos, cuando los flujos necesarios de cada rama no coinciden con la estequiometría determinada por la reacción del nodo. Estos diseños son puntos débiles del metabolismo porque pueden provocar deficiencias de actividad en una de las ramas por escasez de productos. Los puntos débiles no se descubren, pues, empíricamente, sino mediante el análisis matemático de la estequiometría de las rutas, y pueden luego confirmarse mediante simulaciones con ordenador y experimentos de laboratorio. Hemos descubierto varios de estos puntos en el mapa metabólico, entre los que destacaremos la síntesis de glicina, y el acoplamiento entre el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. Las consecuencias de estos puntos débiles pueden ser dramáticas porque condicionan fuertes restricciones metabólicas que pueden, a su vez, ser la causa de deficiencias que pueden ocasionar gran número de enfermedades degenerativas.

Los aminoácidos esenciales y el punto débil de la síntesis de glicina

La síntesis de glicina es una reacción de rotura de la serina que rinde dos productos diferentes: una molécula de glicina más una unidad C1 transportada por el tetrahidrofolato para otros procesos metabólicos. Puesto que esta reacción tiene una estequiometría fija, los flujos metabólicos para el uso de los dos productos deben ser iguales en principio (el metabolismo podría gastar más unidades C1 que glicina ya que hay una reacción de bypass que transforma ésta en aquélla, pero esta reacción es irreversible, de forma que no es posible lo contrario que sería lo realmente necesario, pues el metabolismo necesita mucha mayor cantidad de glicina que de unidades C1.

      Los primeros estudios sobre las rutas metabólicas mostraron que el metabolismo humano no disponía de las rutas de biosíntesis de todos ellos, de forma que los que no podía sintetizar debían ser obligatoriamente ingeridos en la dieta. Los primeros estudios en la primera mitad del siglo XX demostraron que había ocho aminoácidos esenciales: valina, leucina, isoleucina, treonina, metionina, lisina, fenilalanina y triptófano. Estos hechos se aceptaron sin discusión, concluyendo que esos ocho aminoácidos deberían estar obligatoriamente en la dieta en las cantidades precisas. Sin embargo, estudios posteriores fueron demostrando que había otros aminoácidos que, aunque el metabolismo humano podía fabricar, no era capaz de hacerlo en las cantidades necesarias, y así se fueron incorporando más a la lista; histidina, tirosina, cisteína, y finalmente la arginina, en 1990, como consecuencia de los trabajos de Luisa Raijman en la University of Southern California, en Los Angeles [6].

La glicina debe ser considerada un aminoácido esencial

La conclusión de nuestros resultados expuestos arriba es que la glicina debe añadirse a la lista de aminoácidos esenciales, ya que, aunque el metabolismo la puede fabricar, esta capacidad es muy inferior a lo que se requiere. Las necesidades metabólicas de glicina superan los 15 gramos diarios, mientras que la capacidad metabólica de su síntesis es menor de un gramo; por tanto, la dieta debe cubrir obligatoriamente este déficit, como el de cualquier aminoácido esencial. La glicina debe ser, pues, también considerada como un aminoácido esencial, y realmente el más esencial de todos, ya que se requiere mayor cantidad de ella en la dieta que la de cualquier otro. Sin embargo, una dieta normal sólo contiene entre 2 y 4 gramos de glicina; queda, pues un déficit diario de al menos 10 gramos que debe ser muy general en la población humana.

Enfermedades degenerativas

La carencia persistente de glicina a lo largo de los años conducirá inevitablemente a que varias rutas metabólicas trabajen en condiciones precarias por falta de material. El principal proceso afectado es la síntesis de colágeno, que gasta más del 90% de la glicina disponible. La síntesis deficiente de colágeno hace que su renovación no se haga debidamente, y de ahí pueden surgir muchos problemas de salud que estén relacionados con una debilidad del sistema mecánico del cuerpo. Así, muchas enfermedades consideradas tradicionalmente como degenerativas, tales como artrosis, osteoporosis, debilidad de articulaciones, propensión a lesiones físicas, roturas de huesos, esguinces de tobillos, etc, pueden ser más bien enfermedades carenciales, debidas a la escasez de glicina, de igual forma que el escorbuto, que tenía toda la apariencia de ser una enfermedad degenerativa resultó ser una enfermedad carencial debida a la falta de vitamina C.

       Aparte de los problemas relacionados con la estructura mecánica del cuerpo, la glicina se usa en muchos otros procesos metabólicos, para la síntesis de hemoglobina, de creatina, para la eliminación de colesterol, etc, y en principio, la carencia de glicina puede condicionar que todos estos procesos, o algunos de ellos no funcionen debidamente. La carencia de glicina puede, pues tener otras muchas repercusiones en la salud, todas ellas importantes, como anemia, debilidad muscular, distrofias musculares, exceso de colesterol, y muchas otras, las cuales podrían resolverse aumentando la ingesta diaria de glicina como complemento nutricional. En el IMC hemos llevado a la práctica esta conclusión en un programa experimental con un número importante de personas que se han prestado voluntariamente a ello. Dado que, siendo un aminoácido, la glicina es un nutriente, y que como tal está calificado en las leyes españolas y en las comunitarias europeas, como en todos los demás países, y que se ha demostrado abundantemente que su ingesta en las dosis recomendadas por nosotros no provoca ninguna toxicidad ni efecto secundario alguno, se puede tomar sin ningún peligro, con regularidad, como complemento nutricional, o como aditivo dietético.

       Los resultados obtenidos en el programa nutricional que hemos llevado a cabo en el IMC han demostrado que la ingesta diaria de glicina en las dosis calculadas contribuye a resolver y a prevenir los problemas mencionados. Hemos empezado a comunicar estos resultados a la comunidad científica mediante las correspondientes solicitudes de patentes en Estados Unidos y en la Unión Europea, en una Tesis doctoral y en varios congresos.

Obesidad, diabetes, hipertensión, y otros problemas debidos a la acumulación de la grasa corporal

La obesidad, la diabetes de tipo 2, la hipertensión, y otros problemas de salud relacionados, como el síndrome metabólico, caracterizados, en general, por un exceso de grasa corporal, se habían relacionado con una dieta inadecuada —y particularmente con una dieta rica en grasa—, pero no se veía la forma de combatirlos. Los consejos de los dietistas han dado muy pobres resultados, pues lo más que se ha logrado es mantener la situación sin que se agravase, o reducir el progreso de la enfermedad, sin conseguir eliminarla.

       Nuestros estudios sobre el metabolismo energético muestran que el contenido de carbohidratos en lo que se ha considerado tradicionalmente una ‘dieta equilibrada’ es mucho mayor de las necesidades del metabolismo. Esto causa una secreción masiva y persistente de insulina que además de activar la síntesis de grasa y de colesterol, provoca a su vez la aparición de otro punto débil en el metabolismo: el bloqueo de la transcripción de la piruvato carboxilasa que es la principal ruta anaplerótica del ciclo de Krebs, lo que impide el funcionamiento normal de esta ruta, haciendo muy difícil el consumo de la grasa. Entonces se producen depósitos macroscópicos y microscópicos de grasa en el cuerpo, que originan un gran número de problemas de salud. Como esa dieta es muy mal aprovechada por el metabolismo, produce una sensación persistente de hambre que no puede resolverse aumentando el número de comidas, sino que esto agrava más el problema produciendo más acumulación de grasa y reduciendo aún más las posibilidades de consumirla. Para resolver el problema no basta con hacer una reducción drástica de la ingesta de hidratos de carbono (como ya han intentado algunos nutriólogos y dietistas), ya que eso no repara la incapacidad metabólica para gastar la grasa acumulada.

El ácido Laspártico

El análisis de las distintas posibilidades metabólicas, nos sugirió que la vía de conversión de ácido l-aspártico en oxalacético podría ser la más indicada, ya que este aminoácido es el nutriente que tiene una relación más directa como cebador alternativo del ciclo de Krebs; el ácido oxalacético formado a partir del aspártico puede incorporarse directamente al ciclo recuperando su funcionamiento normal, permitiendo el uso energético del acetil-CoA, y por tanto de la grasa. De acuerdo con nuestras conclusiones, el ácido l-aspártico puede desbloquear el funcionamiento del ciclo de Krebs, y con ello la degradación de la grasa acumulada, haciendo que el organismo recupere el uso de la grasa como principal combustible energético. Así, el ácido l-aspártico puede actuar tanto como corrector de la intoxicación producida por el exceso de hidratos de carbono —y así contribuir a combatir la obesidad y la diabetes, como se pretendía hacer con la dieta específica que se recomienda a los diabéticos—, y para eliminar los depósitos microscópicos de grasa extracelular causantes de ateromas, hipertensión y otros problemas graves.

       Al igual que la glicina, el ácido L-aspártico es un nutriente (no un medicamento), y como tal está calificado en las leyes españolas y en las comunitarias europeas, como en todos los demás países; está igualmente bien demostrado que su ingesta en las dosis recomendadas en los protocolos del IMC carece de toxicidad ni tiene efecto secundario alguno, por lo que se puede tomar con regularidad sin ningún peligro, como complemento nutricional.

      La ingesta de ácido L-aspártico en las dosis precisas restablece el funcionamiento normal del metabolismo y permite que la grasa se consuma con normalidad. El suministro de energía queda ahora mejor garantizado que antes, incluso reduciendo la ingesta total, pues las reservas de grasa almacenada podrán ahora usarse eficazmente como combustible. Cuando, al cabo del tiempo se haya restablecido el funcionamiento normal del metabolismo, ya no será necesario seguir tomando ácido l-aspártico, siempre que la dieta no tenga unn exceso de carbohidratos.

       Hemos comenzado a comunicar estos resultados a la comunidad científica mediante las correspondientes solicitudes de patentes en Estados Unidos y en la Unión Europea, y en varios congresos.

Optimización del rendimiento deportivo

El metabolismo del fútbol.—Los resultados de nuestra investigación sobre el tiempo de respuesta metabólica y sobre el diseño de la glicolisis son de aplicación práctica inmediata para mejorar sustancialmente el rendimiento de los deportistas—especialmente para la práctica del fútbol. Aunque nuestros resultados son igualmente aplicables a cualquier deporte, el fútbol es posiblemente el más idóneo para ponerlos en práctica ya a que se juega con un equipo grande, de once jugadores, con los que deben cubrirse especialidades diferentes que abarcan la gama completa de posibilidades metabólicas, para hacer entre todos una labor conjunta.

       Cada deportista tiene una constitución física específica específica, más apta para la carrera larga y prolongada exenta de fatiga (soportada por el metabolismo aeróbico), o corta y rápida (soportada por el metabolismo anaeróbico), y debe ser clasificado con arreglo a este criterio, de la misma forma que se clasifican las cuerdas de los cantantes en tenor, barítono y bajo. Debe usarse este criterio para asignarle su demarcación óptima en el campo, (como se reparten los papeles entre los cantantes en el reparto de una ópera), aparte de la habilidad o talento específicos que tenga para desempeñar un puesto concreto. Sin embargo, este criterio no se tiene en cuenta para determinar la demarcación de los jugadores, sino que los entrenadores lo hacen de una forma intuitiva, el papel de cada jugador en el equipo según la habilidad que tenga para el ataque, o para la defensa. A veces se acierta y coinciden ambas cualidades, pero no se tienen en cuenta las posibilidades bioquímicas, muchas veces se cometen errores que conducen al pobre rendimiento de jugadores que podrían ser muy buenos en otra demarcación. Finalmente, cada tipo de constitución requiere una preparación física, y un entrenamiento específicos, a fin de desarrollar al máximo las posibilidades de cada una. Nuestra investigación sobre la optimización del metabolismo ha demostrado que estos dos tipos de constitución son opuestos y están incluidos en una función de optimización única. Esto significa que el desarrollo de una de estas posibilidades implica la disminución de la otra. Si a cada uno se le desarrolla su capacidad natural se mejora su rendimiento, pero si la preparación física a la que se somete un deportista es la que corresponde a la constitución opuesta, entonces esto produce inevitablemente el deterioro de una capacidad excepcional y puede, por ejemplo, convertir a un delantero genial en un centrocampista corriente, sin facultades especiales, aparte de su propia habilidad y técnica.

       Sin embargo, lo que se observa viendo los entrenamientos y los ejercicios de preparación física de los jugadores de fútbol, y lo que puede leerse en la literatura sobre las técnicas de preparación física de los jugadores profesionales de fútbol, demuestra que estas consideraciones no se están teniendo en cuenta, en absoluto. En general se piensa que el principal objetivo de la preparación física es conseguir evitar la fatiga de los deportistas —es decir, hacerlos más aeróbicos,, evitar que produzcan ácido láctico—, pero generalizar esta práctica es un error, pues esta condición sólo es válida para los jugadores aeróbicos que deben corrier mucho tiempo por todo el campo, mientras que los delanteros (anaeróbicos) deben preservar su esfuerzo para los momentos clave, cuando tienen que intervenir para resolver una situación. Nuestros resultados prueban esto y nuestras observaciones sobre el acontecer del historial deportivo de jugadores geniales que se estropean en plena juventud, confirma que esto ha ocurrido muchas veces, por desgracia, con grandes deportistas.

Recuperación de jugadores estropeados.—Nuestros resultados también demuestran que los jugadores estropeados (especialmente los delanteros, que son las principales víctimas) debido a un entrenamiento físico inadecuado y a designarles una demarcación contraria a sus posibilidades metabólicas, pueden recuperarse mediante ejercicios físicos adecuados. La práctica de estos protocolos podrá hacer que muchos deportistas que estaban demostrando un rendimiento muy bajo en el campo, en comparación con lo que hacían en sus mejores tiempos, y que estaban, en consecuencia, virtualmente apartados del equipo, o incluso habían abandonado su carrera en plena juventud, puedan volver a rendir como lo hacían años atrás.

       Hemos desarrollado métodos no invasivos, para determinar la constitución física de cada deportista—y así saber en qué demarcación será más alto su rendimiento, y disponemos de métodos bioquímicos para evaluar el progreso de la adecuación metabólica al trabajo que se le ha encomendado en el campo, así como para hacer un seguimiento de su recuperación.

Enseñanza de la Ciencia

La actividad investigadora no nos priva de un interés especial en la enseñanza, y de nuestro afán por diseñar tratamientos teóricos y experimentos sencillos, para demostrar a los estudiantes los conceptos básicos de fenómenos complejos. La idea de esta línea es la búsqueda de experimentos demostrativos de las ideas básicas de la Ciencia (Bioquímica, Biofísica, etc), con fines didácticos. Algunos trabajos se derivan de resultados previos de nuestra investigación, pero, en principio, cualquier fenómeno complicado y poco intuitivo de la Ciencia que sea difícil de comprender puede ser un tema apropiado para esta línea. Esta línea es, en principio, esencialmente experimental, y también incluye la elaboración de programas de ordenador para simular reacciones químicas y procesos metabólicos. Hemos publicado estos trabajos en la revista Biochemical Education, (ahora Biochemistry and Molecular Biology Education), dedicada específicamente a la enseñanza, y tenemos varios más en preparación.

 Otros proyectos de investigación de interés industrial

Otros resultados de nuestra investigación ofrecen una amplia gama de posibilidades para el desarrollo industrial en varios campos, algunos de los cuales—además de los ya citados— son: la selección de especies de peces para cultivos marinos; el diseño de una composición de piensos para peces en granjas marinas y animales domésticos, en general; la aplicación del concepto de entropía como índice del desarrollo socioeconómico; la mejora de la calidad del yogur y de otros alimentos; un procedimiento para controlar la continuidad de la cadena del frío en la conservación y transporte de alimentos.

Referencias

[1] Easterby, J. S. (1981) A generalized theory of the transition time for sequential enzyme reactions Biochem. J. 199, 155-161

[2] Heinrich, R. & Rapoport, T. A. (1975) Mathematical analysis of multienzyme systems. II. Steady state and transient control. Biosystems 7, 130-136.

[3] Kacser,H. & Burns, J. A. (1973) The control of flux. Symposium of the Society for Experimental Biology 27, 65-104. Véase también: Cornish-Bowden, A. (1998-2006) http://bip.cnrs-mrs.fr/bip10/fellobit.htm.

[4] Heinrich, R. & Rapoport, T. A. (1974) A linear steady-state treatment of enzymatic chains. General properties, control and effector strength. European Journal of Biochemistry 42, 89-95. Véase también: Kirschner, M. W. (2006) Obituary: Reinhart Heinrich (1946-2006). Nature 444, 700.

[5] Cornish-Bowden, A. (1983) Metabolic efficiency: is it a useful concept? Biochemical Society Transactions 11, 44-45.

[6] Cheung, C. W., Cohen, N. S. & Raijman, L. (1989). Channelling of urea cycle intermediates in situ in permeabilized hepatocytes. Journal of Biological Chemistry, 264, 4038-4044.

 

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Prof. Enrique Meléndez-Hevia                             Curriculum vitae

Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de La Laguna, Tenerife, Islas Canarias, España.

Presidente del Instituto del Metabolismo Celular. Tenerife, Islas Canarias, España.

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1. Resumen

  2. Datos personales

  3. Dirección profesional

  4. Estudios y Grados académicos

5. Situación profesional actual

  6. Historial académico y profesional

  7. Cargos de Gobierno en la Universidad de La Laguna

  8. Otros cargos y nombramientos

  9. Honores y Distinciones

10. Idiomas

11. Becas

12. Estancias en otras Instituciones

13. Proyectos de investigación subvencionados

14. Tesis doctorales dirigidas

15. Tesis de licenciatura dirigidas

16. Descubrimientos científicos

17. El Instituto del Metabolismo Celular (IMC)

18. Publicaciones y comunicaciones científicas:

       Libros

       Artículos y capítulos de libros internacionales

       Artículos y capítulos de libros nacionales

       Patentes internacionales

       Comunicaciones presentadas en congresos:

            Congresos internacionales

            Congresos nacionales

       Otras

19. Conferencias invitadas en congresos y cursos avanzados

       19.1. Internacionales

       19.2. Nacionales

20. Dirección y organización de congresos y cursos avanzados

21. Asignaturas impartidas en la Enseñanza universitaria

22. Grupo actual de Investigación y colaboradores

23. Investigadores y Profesores visitantes

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