exopeptidasa

Sinopsis

Exopeptidasa: Una Referencia Enciclopédica Integral

1. Identidad y Clasificación

1.1 Definición Bioquímica

Una exopeptidasa es cualquier peptidasa que cataliza la escisión del enlace peptídico terminal (o penúltimo); el proceso libera un solo aminoácido, dipéptido o tripéptido de la cadena peptídica. El término se utiliza tanto para describir una clase funcional de enzimas presente naturalmente en el cuerpo humano como para referirse a la misma clase de enzimas cuando se administran de forma exógena como suplemento dietético o enzima alimentaria.

Las exopeptidasas son una clase de enzimas proteolíticas que eliminan aminoácidos de los extremos de péptidos y proteínas, con dos subclases principales: las aminopeptidasas y las carboxipeptidasas. Funcionan escindiendo aminoácidos de uno en uno o, en algunos casos, dos o tres residuos a la vez.

1.2 Nomenclatura y Clasificación de la Comisión de Enzimas

Dependiendo de si el aminoácido se libera del extremo amino o del extremo carboxilo (N-terminal o C-terminal), una exopeptidasa se clasifica además como aminopeptidasa o carboxipeptidasa, respectivamente.

Según la Nomenclatura de Enzimas de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (IUBMB), las principales subsubclases de exopeptidasas se organizan formalmente de la siguiente manera:

Las que actúan en un N-terminal libre liberan un solo residuo de aminoácido (aminopeptidasas, EC 3.4.11), o un dipéptido o un tripéptido (dipeptidil-peptidasas y tripeptidil-peptidasas, EC 3.4.14).
Las exopeptidasas que actúan en un C-terminal libre liberan un solo residuo (carboxipeptidasas, EC 3.4.16–18) o un dipéptido (peptidil-dipeptidasas, EC 3.4.15).
Otras exopeptidasas son específicas para dipéptidos (dipeptidasas, EC 3.4.13), o eliminan residuos terminales que están sustituidos, ciclados o unidos por enlaces isopeptídicos (omega peptidasas, EC 3.4.19).

Dependiendo del carácter del aminoácido residual en el sitio activo, las carboxipeptidasas se agrupan en tres clasificaciones: carboxipeptidasas de serina, carboxipeptidasas de cisteína y metalocarboxipeptidasas. Las carboxipeptidasas se asignan según el mecanismo catalítico: las carboxipeptidasas de tipo serina (EC 3.4.16), las metalocarboxipeptidasas (EC 3.4.17) y las carboxipeptidasas de tipo cisteína (EC 3.4.18).

Un miembro particularmente bien caracterizado de la familia de las exopeptidasas, con relevancia significativa en el ámbito de los suplementos dietéticos y farmacéuticos, es la dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV). Aproximadamente 766 aminoácidos componen la Dipeptidil Peptidasa IV humana (DPP-4), una exopeptidasa de serina ubicua que escinde dipéptidos X-Pro/X-Ala y regula las hormonas incretinas centrales para la homeostasis de la glucosa. Se conoce por nombres alternativos como Dipeptidil peptidasa-4, DPP-4, CD26 y ADCP2, y se clasifica como una exopeptidasa de serina; una glicoproteína transmembrana de tipo II que forma homodímeros activos.

Otra exopeptidasa específica y bien estudiada en el contexto de las enzimas alimentarias y los suplementos es la leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1). La enzima alimentaria leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1) se produce con la cepa genéticamente modificada de Aspergillus oryzae NZYM-BU por Novozymes A/S. Las leucil aminopeptidasas catalizan la hidrólisis de los enlaces peptídicos de los residuos de aminoácidos N-terminales de proteínas o péptidos, con preferencia por la leucina, dando como resultado la liberación de aminoácidos.

1.3 Relación con las Endopeptidasas

Las endopeptidasas inician la digestión de las proteínas alimentarias, generando nuevos extremos N- y C-terminales que sirven de sustrato para las exopeptidasas que completan el proceso. Esta interacción secuencial —primero la acción de la endopeptidasa, luego la de la exopeptidasa— es fundamental para la digestión completa de las proteínas. Las endopeptidasas escinden las proteínas/péptidos en péptidos más cortos, pero no escinden sistemáticamente la proteína en fracciones absorbibles.

2. Fuentes Naturales y Distribución

2.1 Fuentes Endógenas Humanas

Una aminopeptidasa, una enzima presente en el borde en cepillo del intestino delgado, escindirá un solo aminoácido del extremo amino, mientras que la carboxipeptidasa, una enzima digestiva presente en el jugo pancreático, escindirá un solo aminoácido del extremo carboxílico del péptido.

Las exopeptidasas son clave para completar la digestión de proteínas, incluyendo los péptidos ricos en prolina, y son producidas principalmente por los enterocitos de la membrana del borde en cepillo intestinal. La membrana del borde en cepillo humana contiene una amplia variedad de exopeptidasas complementarias, muchas de las cuales, a diferencia de las peptidasas gástricas y pancreáticas, tienen especificidad por la prolina.

La DPP-4 se expresa en superficies epiteliales y endoteliales (riñón, intestino, hígado, pulmón), en linfocitos T activados, y existe como una forma soluble liberada proteolíticamente (sDPP-4) en el plasma.

2.2 Fuentes Exógenas de Origen Animal

La fuente más común de proteasas exógenas utilizadas para la inflamación es el páncreas de cerdos y vacas sacrificados para consumo de carne, conocido comercialmente como pancreatina. La pancreatina contiene proteasas como tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa y elastasa. Las carboxipeptidasas A y B, exopeptidasas pancreáticas de origen animal, se encuentran entre las más estudiadas históricamente. Las carboxipeptidasas de primera generación, como la carboxipeptidasa pancreática A1 y A2, muestran su potencial en el proceso de digestión de las moléculas alimentarias.

2.3 Fuentes de Origen Vegetal

Las fuentes vegetales de proteasas, principalmente la bromelina derivada de la piña y la papaína derivada de la papaya, son las segundas fuentes exógenas de proteasas más estudiadas para la inflamación. Si bien la bromelina (EC 3.4.22.32) es técnicamente una endoproteasa de cisteína, las preparaciones enzimáticas comerciales de piña y papaya pueden contener poblaciones mixtas de proteasas, incluyendo actividad de exopeptidasa.

Se ha reportado la presencia de aminopeptidasas en una amplia variedad de especies microbianas, incluyendo bacterias, así como hongos, plantas y animales.

2.4 Fuentes Microbianas y Fúngicas

Los microorganismos representan una excelente fuente de enzimas debido a su amplia diversidad bioquímica y su susceptibilidad a la manipulación genética. Los hongos producen una gama más amplia de enzimas que las bacterias. Por ejemplo, Aspergillus oryzae produce todos los tipos de proteasas, como las proteasas ácidas, neutras y alcalinas.

En la industria alimentaria, los Aspergilli se han utilizado ampliamente durante mucho tiempo. Entre los Aspergilli, Aspergillus niger es la especie más utilizada en la industria alimentaria. Se pueden encontrar enzimas proteolíticas fisiológicamente aceptables en ciertas bacterias, hongos, levaduras y mohos. Por ejemplo, las proteasas y peptidasas se pueden encontrar en hongos que se han utilizado en la fermentación de muchos alimentos y bebidas tradicionales. Las especies adecuadas incluyen Fusarium, Rhizopus, Actinomucor, Aspergillus y especies de Neurospora.

Las enzimas se obtienen de microbios como la alcalasa (endoproteasa), la flavourzyme (mezcla de proteasas con actividad tanto endo- como exopeptidasa), la protamex, la proteinasa K, las metaloproteasas y la serina-proteasa; de plantas como la papaína, la bromelina y la ficina (endopeptidasas); y de animales como la α-quimotripsina, la neutrasa y la tripsina.

Las proteasas y peptidasas también se pueden encontrar en las bacterias del ácido láctico, que se utilizan para producir yogur y otros productos lácteos fermentados.

2.5 Fuentes de Alimentos Fermentados

Las culturas de toda Asia han utilizado durante mucho tiempo el moho koji (Aspergillus oryzae) para fermentar soja, granos y otros materiales vegetales en la producción de miso, tempeh, salsa de soja y sake. Estas preparaciones tradicionales a menudo contenían actividad proteolítica natural, que predigirió las proteínas y mejoró su digestibilidad.

Si bien las enzimas microbianas patentadas son una innovación moderna, el concepto de utilizar microorganismos fermentados para ayudar a la digestión es antiguo. Las culturas tradicionales de todo el mundo han consumido alimentos fermentados (como el miso, el kimchi, el yogur, el kéfir y el tempeh), que contienen de forma natural enzimas microbianas que ayudan a predigerir los alimentos, mejorar la función intestinal y promover el equilibrio microbiano.

3. Uso Histórico y Tradicional

3.1 Tradiciones Basadas en la Fermentación en Asia

Aunque las exopeptidasas no se aislaron ni se nombraron como tales hasta la era moderna, las poblaciones del este de Asia han utilizado durante muchos siglos alimentos fermentados que contienen actividad exopeptidasa de origen natural. Las culturas de toda Asia han utilizado durante mucho tiempo el moho koji (Aspergillus oryzae) para fermentar soja, granos y otros materiales vegetales en la producción de miso, tempeh, salsa de soja y sake. Estas preparaciones tradicionales a menudo contenían actividad proteolítica natural, que predigirió las proteínas y mejoró su digestibilidad.

En Japón, el natto —una preparación de soja fermentada— tiene una historia documentada de más de un milenio. La nattoquinasa se extrae y se purifica en gran medida a partir de un alimento japonés tradicional a base de soja llamado Natto. El natto es un alimento fermentado similar al queso que se ha utilizado en Japón durante más de 1,000 años por su sabor popular y como remedio popular para enfermedades cardíacas y vasculares. Aunque la nattoquinasa en sí se clasifica de manera diferente (como una proteasa de serina/enzima similar a la subtilisina), la práctica cultural de consumir alimentos fermentados ricos en enzimas para la salud digestiva y sistémica es la tradición más amplia dentro de la cual se enmarcan las preparaciones que contienen exopeptidasas.

3.2 Ayurveda y Medicina Tradicional China

En el Ayurveda y la Medicina Tradicional China, aunque las enzimas proteasas no se identificaron por su nombre, los alimentos y preparaciones que apoyaban la digestión y el metabolismo de las proteínas —como los tónicos fermentados, los elíxires herbales ácidos y las fórmulas de sabor amargo— probablemente contenían enzimas o compuestos de origen natural que mejoraban la actividad proteásica en el cuerpo. En la medicina ayurvédica y en la Medicina Tradicional China, las hierbas y alimentos fermentados se utilizaban a menudo como tónicos para la digestión y la vitalidad, mucho antes de que las enzimas fueran identificadas químicamente. Se creía que remedios como la cebada o el arroz fermentados "avivaban el fuego digestivo" y mejoraban la asimilación.

3.3 Ablandamiento Tradicional de la Carne

El uso de plantas ricas en enzimas proteolíticas para ablandar la carne representa otra capa del uso tradicional. Las papayas contienen papaína, una enzima proteolítica que descompone eficazmente las proteínas en sus aminoácidos. Esa es una de las razones por las que tradicionalmente se ha utilizado para ablandar la carne. Esta práctica, observada en culturas mesoamericanas y tropicales mucho antes de la ciencia alimentaria moderna, aprovechaba la actividad proteásica de la papaína y de exopeptidasas relacionadas presentes en la fruta.

3.4 La Era Moderna de los Suplementos

El aislamiento y la producción industrial de enzimas microbianas comenzaron formalmente en el siglo XX, inicialmente para las industrias alimentaria y textil. Su uso en suplementos para la salud humana se expandió en las décadas de 1980 y 1990, particularmente como alternativas vegetales y vegetarianas a enzimas como la pancreatina (de origen porcino) y la bromelina (de la piña).

La actividad enzimática de la DPP-IV se observó bioquímicamente en la década de 1960; el antígeno CD26 se vinculó a la actividad de la DPP-IV en la década de 1980, y el gen fue clonado en la década de 1990. Los suplementos dietéticos contemporáneos que contienen actividad exopeptidasa derivan en gran medida de la fermentación fúngica utilizando especies de Aspergillus, y por lo general se formulan como mezclas multienzimáticas.

4. Constituyentes Clave y Compuestos Activos

4.1 Principales Tipos de Exopeptidasas en Preparaciones Suplementarias

Cuando el término "exopeptidasa" aparece en la etiqueta de un suplemento dietético, generalmente se refiere a una preparación que contiene uno o más de los siguientes elementos:

Aminopeptidasas (EC 3.4.11): Las aminopeptidasas ejercen su actividad en un punto N-terminal libre de la proteína y, como resultado de la digestión, liberan un residuo monoaminoácido, un dipéptido o un tripéptido.
Leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1): Las leucil aminopeptidasas catalizan la hidrólisis de los enlaces peptídicos de los residuos de aminoácidos N-terminales de proteínas o péptidos, con preferencia por los residuos de leucina, dando como resultado la liberación de aminoácidos libres.
Dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV, EC 3.4.14.5): La DPP-4 (también conocida como CD26) es una proteasa de serina anclada a la membrana y soluble que inactiva péptidos reguladores como el GLP-1 y el GIP, modula la señalización inmunitaria, y es el objetivo farmacológico de la clase de fármacos antidiabéticos inhibidores de la DPP-4 (gliptinas).
Carboxipeptidasas (EC 3.4.16–18): En sus formas preferidas, una exopeptidasa puede ser una aminopeptidasa como la leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1); o una carboxipeptidasa como la prolina carboxipeptidasa (EC 3.4.16.2); la carboxipeptidasa A (EC 3.4.17.1); la carboxipeptidasa B (EC 3.4.17.2); y otras.

Las mezclas de suplementos combinan con frecuencia exopeptidasas con endopeptidasas. Por ejemplo, el suplemento Elevase® estaba compuesto por alfa-galactosidasa, amilasa, beta-glucanasa, celulasa, diastasa, complejo de endopeptidasas, complejo de exopeptidasas, glucoamilasa, invertasa, lactasa, lipasa, proteasa, xilanasa, dextrina de arroz y salvado de arroz.

4.2 Mecanismos de Acción

Las exopeptidasas ejercen su actividad enzimática mediante hidrólisis exclusivamente en los puntos terminales de nitrógeno o carbono de la cadena de sustrato compuesta enteramente por polipéptidos. Las exopeptidasas se clasifican además según su especificidad, tal como el tamaño del fragmento, la identidad del fragmento liberado, el extremo de origen y la restricción de tamaño en la longitud de la cadena peptídica específica.

Este proceso enzimático da como resultado la liberación de aminoácidos libres, que luego pueden utilizarse para diversos procesos bioquímicos dentro del organismo.

La acción secuencial en tándem de diferentes exopeptidasas es un aspecto clave de su función en el diseño de suplementos. La formulación AMYNOPEP consiste en dos aminopeptidasas de acción en tándem (una monoaminopeptidasa y una dipeptidil peptidasa) que digieren péptidos desde el extremo amino hasta el carboxilo para generar aminoácidos individuales y dipéptidos absorbibles.

Las exopeptidasas individuales son ineficaces por sí solas, pero pueden ser altamente eficaces cuando se combinan. Este principio sustenta la mayoría de las estrategias de formulación para los suplementos y terapias enzimáticas basados en exopeptidasas.

En cuanto a las exopeptidasas de tipo carboxipeptidasa, las carboxipeptidasas participan activamente en la cicatrización de heridas internas y externas y en la coagulación de la sangre —funciones fisiológicas que van más allá de la simple digestión de proteínas.

La actividad de las exopeptidasas también se aprovecha en la ciencia de los alimentos. Las exopeptidasas pueden utilizarse para escindir el residuo de aminoácido hidrofóbico amargo expuesto durante la hidrólisis proteica por endopeptidasas, lo cual tiene aplicaciones en la reducción del amargor en los productos de hidrolizados de proteínas.

5. Evidencia Científica por Área de Uso

5.1 Digestión de Proteínas y Biodisponibilidad de Aminoácidos

El papel de las exopeptidasas en la digestión de proteínas está mecánicamente bien establecido. La hidrólisis enzimática de proteínas puede mejorar los procesos digestivos y de absorción de las proteínas al fragmentar proteínas de mayor peso molecular en péptidos más pequeños. Sin embargo, la evidencia clínica directa que aísla específicamente la contribución de las exopeptidasas suplementarias a la biodisponibilidad de aminoácidos en personas sanas sigue siendo limitada.

Una de las demostraciones clínicas más directas en humanos involucra la mezcla multienzimática Elevase® (que contiene un complejo de exopeptidasas). Este estudio se realizó con un diseño aleatorizado, cruzado y controlado con placebo, en el que cada participante sirvió como su propio control. El análisis post hoc investigó el impacto de una mezcla de suplementación enzimática dietética conocida como Elevase® sobre la digestión de macromoléculas dietéticas en muestras de participantes por lo demás sanos que habían sido sometidos previamente a una resección del intestino delgado, con la consiguiente ileostomía.

Se demostró que, después de 4 horas, Elevase® aumentó significativamente los niveles de monosacáridos (predominantemente glucosa y fructosa) en las muestras de ileostomía. Además, también aumentó la sal biliar ácido taurohiodesoxicólico, lo que sugiere una respuesta fisiológica del huésped a la digestión de macromoléculas inducida por la mezcla enzimática. En general, estos hallazgos sugieren que Elevase® podría acelerar la digestión de los alimentos y potencialmente aumentar la disponibilidad de nutrientes de la dieta.

Fortaleza de la evidencia: Elevase® no tuvo un efecto significativo sobre el colesterol, los triglicéridos, el glucógeno, la proteína, los aminoácidos de cadena ramificada y los niveles de aminoácidos libres en las muestras de ileostomía de los participantes del estudio 4 horas después de la ingestión de alimentos. Este hallazgo indica que los efectos estadísticamente significativos en este estudio exploratorio fueron selectivos (más relacionados con los carbohidratos que con las proteínas en esta ventana de tiempo), y la población del estudio fue una cohorte específica de ileostomía, lo que limita su generalizabilidad. La evidencia sobre la biodisponibilidad de proteínas/aminoácidos derivada de la suplementación con exopeptidasas en humanos por lo demás sanos es preliminar.

5.2 Degradación de Péptidos Inmunogénicos del Gluten y Enfermedad Celíaca

Esta es el área con la evidencia clínica humana más enfocada y revisada por pares atribuible específicamente a la actividad de las exopeptidasas.

La enfermedad celíaca es una enteropatía autoinmune común causada por una respuesta aberrante al gluten dietético digerido de forma incompleta. Se cree que los péptidos inmunogénicos del gluten, incluido el inmunodominante de 33 residuos (33-mer), son resistentes a la digestión proteolítica por parte de las peptidasas gastrointestinales humanas.

Un estudio clínico publicado en 2024 (Frontiers in Immunology / PubMed PMC11522800) investigó la combinación dual de exopeptidasas AMYNOPEP. El equipo desarrolló un enfoque novedoso de terapia enzimática para apoyar la digestión de péptidos del gluten utilizando una combinación de dos exopeptidasas de acción en tándem, AMYNOPEP, que complementan la actividad enzimática intrínseca de los enterocitos del borde en cepillo intestinal. Se evaluaron los efectos de la suplementación con AMYNOPEP sobre la degradación del péptido de 33 residuos (33-mer) in vitro e in vivo. En un estudio clínico cruzado, se administraron a voluntarios sanos sin trastornos gastrointestinales péptidos de 33 residuos marcados con isótopos estables (SI, por sus siglas en inglés) en presencia de diferentes sustratos peptídicos y cargas calóricas, con y sin AMYNOPEP. Los productos de degradación del péptido de 33 residuos (aminoácidos individuales marcados con SI) se midieron en el plasma sanguíneo mediante LC-MS/MS.

Resultados: AMYNOPEP logró una degradación rápida y completa de extremo amino a carboxilo del péptido de 33 residuos in vitro, generando aminoácidos individuales y dipéptidos. En voluntarios sanos, la suplementación con AMYNOPEP aumentó significativamente la degradación del péptido de 33 residuos y la absorción de aminoácidos marcados con SI, incluso en presencia de sustratos competidores. Específicamente, se observó un aumento de 2.8 veces en la C_max de aminoácidos marcados con isótopos estables en presencia de gluten de trigo.

La cinética de absorción de los aminoácidos marcados derivados de la digestión del péptido de 33 residuos con AMYNOPEP se asemejó estrechamente a la de los dipéptidos X-Prolina marcados con SI administrados sin suplementación enzimática, lo que resalta la rápida actividad hidrolítica de AMYNOPEP sobre los polipéptidos.

Una revisión sistemática de 2025 publicada en Alimentary Pharmacology & Therapeutics (Bonner et al., 2025) analizó específicamente el panorama de las terapias enzimáticas para la digestión del gluten en el contexto de las exopeptidasas. La mayoría de las enzimas presentes en el mercado o en desarrollo eran endopeptidasas gástricas específicas para residuos de prolina o glutamina. Las enzimas gástricas pueden lograr una exposición deficiente entre la enzima y el sustrato debido a la mezcla limitada y al vaciamiento rápido de las partículas solubles en agua. Además, las endopeptidasas escinden las proteínas/péptidos en péptidos más cortos, pero no escinden sistemáticamente la proteína en fracciones absorbibles. La fisiología digestiva natural proporciona una mezcla exhaustiva en el borde en cepillo intestinal, lo que produce las exopeptidasas necesarias para digerir completamente los péptidos ricos en prolina. A pesar de la actividad reducida en pacientes con enfermedad celíaca, las exopeptidasas siguen siendo poco exploradas como agentes terapéuticos.

Otro hallazgo clave de esa revisión: entre las enzimas que digieren el gluten, hay unas pocas excepciones al paradigma de la endoproteasa gástrica, a saber, la exopeptidasa única DPP-IV y la endoproteasa caricaína, que actúan en el intestino delgado.

En 2009, Ehren et al. descubrieron que se podía lograr una eliminación más completa de los epítopos del gluten combinando aspergilopepsina con dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV) de Aspergillus oryzae. La dipeptidil peptidasa IV es otro candidato utilizado para apoyar la resolución de la digestión del gluten. La DPP-IV forma parte de la familia de las exopeptidasas y se utiliza a menudo en alimentos y suplementos como agente desamargante.

Fortaleza de la evidencia: El estudio cruzado en humanos con AMYNOPEP (2024) es la evidencia clínica más rigurosa hasta la fecha sobre una combinación definida de exopeptidasas para la degradación de péptidos del gluten en humanos. Sin embargo, este estudio se realizó en voluntarios sanos, no en pacientes celíacos, y por lo tanto es un estudio de farmacocinética de prueba de concepto más que un ensayo de eficacia terapéutica en la población objetivo. Hasta la fecha, ha habido pocas investigaciones y estudios clínicos orientados al desarrollo de terapias enzimáticas basadas en exopeptidasas, quizás debido a una comprensión limitada del proteoma de la membrana del borde en cepillo humano y a la falta de modelos in vitro adecuados. La evidencia general en pacientes celíacos reales derivada de la suplementación específica con exopeptidasas sigue siendo preliminar, y ninguna preparación de exopeptidasas ha recibido autorización regulatoria para el tratamiento de la enfermedad celíaca.

5.3 Exopeptidasas como Parte de Suplementos Digestivos Multienzimáticos

Las enzimas digestivas pueden degradar selectivamente proteínas, carbohidratos y lípidos; y su suplementación junto con los alimentos puede acelerar la descomposición de matrices alimentarias complejas, facilitar una mayor absorción de nutrientes, disminuir las sensibilidades alimentarias y ayudar en el manejo de ciertos estados patológicos.

Las mezclas que contienen exopeptidasas se han evaluado como parte de suplementos digestivos enzimáticos integrales. El estudio de Elevase® descrito anteriormente utilizó un diseño cruzado y controlado con placebo que incluía un complejo de exopeptidasas entre sus muchos constituyentes. Este paradigma de estudio de ileostomía ofrece datos superiores en comparación con los generados en modelos artificiales de digestión intestinal, modelos animales preclínicos o estudios clínicos convencionales que utilizan análisis de heces, ya que permite el acceso en tiempo real a muestras in situ en el intestino delgado, donde tiene lugar la mayor parte de la absorción de nutrientes.

Fortaleza de la evidencia: Dado que el producto Elevase® contiene muchos tipos de enzimas, no se puede aislar la contribución específica de su complejo de exopeptidasas a los resultados observados. El estudio fue exploratorio y utilizó una muestra pequeña de pacientes con ileostomía, lo que limita su aplicabilidad. Faltan ensayos clínicos independientes que prueben específicamente suplementos exclusivos de exopeptidasas sobre los resultados digestivos en poblaciones sanas amplias en la literatura revisada por pares.

5.4 Actividad de la DPP-IV y Metabolismo de la Glucosa/Incretinas

La DPP-IV, como exopeptidasa, es el objetivo de toda una clase de fármacos farmacéuticos aprobados (gliptinas/inhibidores de la DPP-4) para la diabetes tipo 2, pero se trata de fármacos —no suplementos dietéticos— que inhiben la enzima para prolongar la acción del péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1). La enzima en sí, cuando se administra de forma exógena como enzima alimentaria o suplemento, cumple una función diferente: principalmente como ayuda digestiva para péptidos que contienen prolina. La DPP-4 como enzima endógena no es un suplemento dietético oral aprobado; la modulación terapéutica se logra clínicamente con inhibidores de la DPP-4 de venta con receta (por ejemplo, sitagliptina 100 mg, linagliptina 5 mg).

Algunas exopeptidasas exógenas se han estudiado en entornos humanos y comerciales, incluyendo la DPP-IV y, por separado, la leucil aminopeptidasa, lo que demuestra perfiles de seguridad favorables de estas enzimas. La DPP-IV ya está disponible como suplemento dietético de venta libre en varios productos, y una enzima alimentaria, la leucil aminopeptidasa, se sometió recientemente a una evaluación de seguridad que no mostró problemas de seguridad bajo las condiciones de uso en ocho procesos de fabricación de alimentos.

Fortaleza de la evidencia: El uso de DPP-IV exógena como suplemento dietético para la salud digestiva es mecánicamente plausible y está disponible comercialmente; sin embargo, actualmente no se dispone en la literatura revisada por pares de ensayos clínicos rigurosos en humanos que demuestren un beneficio clínico derivado de la enzima DPP-IV suplementaria (en contraposición a los fármacos inhibidores de la DPP-4).

5.5 Producción de Péptidos Bioactivos Antihipertensivos

Las exopeptidasas se han empleado en la producción de péptidos antihipertensivos derivados de hidrolizados de proteínas alimentarias, particularmente de proteína de suero de leche. Esta eficiencia se ha relacionado con la presencia de una alta actividad de exopeptidasas. De hecho, las exopeptidasas escinden péptidos desde sus extremos C- o N-terminales, lo que permite reducir el amargor debido a los residuos de aminoácidos hidrofóbicos terminales. La investigación sobre péptidos inhibidores de la ECA (enzima convertidora de angiotensina) generados mediante hidrólisis con exopeptidasas ha producido hallazgos in vitro que sugieren una posible actividad antihipertensiva de los hidrolizados de proteína de suero de leche procesados con exopeptidasas; sin embargo, esta línea de evidencia se refiere al uso de exopeptidasas como herramientas de procesamiento de alimentos y a los péptidos bioactivos resultantes como agentes activos —no a las exopeptidasas per se como suplemento ingerido. Los datos clínicos en humanos en esta área aún no son sólidos.

6. Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas con las Exopeptidasas

6.1 Sistema Gastrointestinal

El tracto gastrointestinal es el sitio principal de acción de las exopeptidasas, tanto de forma endógena como cuando se suplementan. Las exopeptidasas desempeñan un papel vital en la digestión de proteínas, la renovación celular y la regulación de hormonas peptídicas. El borde en cepillo intestinal es la ubicación anatómica principal de la actividad endógena de exopeptidasas durante la digestión, particularmente para la hidrólisis terminal de péptidos cortos en aminoácidos y dipéptidos absorbibles. La fisiología digestiva natural proporciona una mezcla exhaustiva en el borde en cepillo intestinal, lo que produce las exopeptidasas necesarias para digerir completamente los péptidos ricos en prolina.

6.2 Sistema Inmunitario y Salud de las Mucosas

La sensibilidad del borde en cepillo intestinal al daño inflamatorio y la consiguiente pérdida de actividad exopeptidasa en el borde en cepillo en pacientes con enfermedad celíaca puede exacerbar aún más la acumulación de péptidos inmunogénicos del gluten y la enteropatía consiguiente en los pacientes. Esta observación vincula el estado de la actividad exopeptidasa del borde en cepillo con las respuestas inmunitarias de las mucosas, particularmente en el contexto de los trastornos relacionados con el gluten.

6.3 Sistema Cardiovascular

Las exopeptidasas de tipo carboxipeptidasa participan activamente en la cicatrización de heridas internas y externas y en la coagulación de la sangre, lo que sugiere un papel en los procesos hemostáticos. Sin embargo, no existe evidencia clínica humana definitiva sobre los efectos cardiovasculares específicamente de las exopeptidasas suplementarias en la literatura actual.

6.4 Función Endocrina y Metabólica

La DPP-4 (DPP-IV) es una proteasa de serina anclada a la membrana y soluble que inactiva péptidos reguladores como el GLP-1 y el GIP, modula la señalización inmunitaria, y es el objetivo farmacológico de la clase de fármacos antidiabéticos inhibidores de la DPP-4 (gliptinas). La exopeptidasa endógena DPP-IV desempeña, por lo tanto, un papel central en la regulación de las hormonas incretinas y la homeostasis de la glucosa, razón por la cual los inhibidores de la DPP-4 (no la enzima DPP-4 suplementaria) constituyen una clase farmacéutica importante para la diabetes tipo 2.

7. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas

7.1 Formas Comerciales de Suplementos

Los productos de estudio en la investigación clínica se han proporcionado en forma de cápsulas envasadas en contenedores idénticos en dosis individuales. El suplemento Elevase®, por ejemplo, estaba compuesto por alfa-galactosidasa, amilasa, beta-glucanasa, celulasa, diastasa, complejo de endopeptidasas, complejo de exopeptidasas, glucoamilasa, invertasa, lactasa, lipasa, proteasa, xilanasa, dextrina de arroz y salvado de arroz. El complejo de exopeptidasas es, por lo tanto, un componente de una formulación multienzimática en cápsulas.

La potencia de los suplementos enzimáticos se expresa típicamente en unidades de actividad en lugar de en masa. La potencia de cada enzima en unidades de actividad, no solo el peso, debe indicarse claramente en la etiqueta. Las unidades de actividad estandarizadas varían según el tipo de enzima (por ejemplo, HUT para proteasas, LAP para leucil aminopeptidasa, DPPU para dipeptidil peptidasa), lo que significa que las comparaciones de peso en gramos entre productos no son directamente significativas.

7.2 Dosis Reportadas en Estudios Clínicos

Para la formulación AMYNOPEP (combinación de monoaminopeptidasa y exopeptidasas DPP-IV), se realizaron estudios in vitro e in vivo en los que se administraron a voluntarios sanos sin trastornos gastrointestinales péptidos de 33 residuos marcados con isótopos estables en presencia de diferentes sustratos peptídicos y cargas calóricas, con y sin AMYNOPEP. La publicación (PMC11522800) reporta el uso de una proporción enzima-sustrato de 1:10 en el componente in vitro. Las dosis específicas de enzimas administradas en el componente cruzado en humanos no se indican en los datos de resumen y en el resumen disponibles; se debe consultar el protocolo completo del ensayo para obtener información precisa sobre la dosificación.

Existen innumerables suplementos de enzimas proteolíticas disponibles, cada uno con diferentes combinaciones de enzimas. Debido a que su composición puede variar ampliamente, se debe consultar el envase del suplemento para obtener instrucciones sobre la dosificación y el uso seguro.

No se ha establecido una ingesta dietética recomendada (IDR) ni un nivel máximo de ingesta tolerable (NM) universalmente acordado ni establecido por un organismo regulatorio para las exopeptidasas suplementarias por parte de la Oficina de Suplementos Dietéticos de los NIH, la EFSA u otras autoridades sanitarias importantes, ya que se trata de enzimas alimentarias y no de nutrientes en el sentido clásico.

8. Consideraciones de Seguridad e Interacciones

8.1 Seguridad General de las Enzimas Alimentarias Exopeptidasas

Las exopeptidasas producidas a partir de organismos reconocidos como seguros para uso alimentario, como Aspergillus oryzae, han sido objeto de evaluaciones regulatorias formales de seguridad por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). Para la leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1) proveniente de la cepa NZYM-EX de Aspergillus oryzae (Novozymes), el Panel identificó un nivel sin efecto adverso observado de 440 mg TOS/kg de peso corporal por día, la dosis más alta probada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, dio como resultado un margen de exposición de al menos 763.

Se realizó una búsqueda de similitud de la secuencia de aminoácidos de la enzima alimentaria con alérgenos conocidos y no se encontró ninguna coincidencia. El Panel consideró que no se puede descartar el riesgo de reacciones alérgicas por exposición dietética, pero que la probabilidad es baja. Con base en los datos proporcionados, el Panel concluyó que esta enzima alimentaria no plantea problemas de seguridad bajo las condiciones de uso previstas.

Para la leucil aminopeptidasa (EC 3.4.11.1) proveniente de la cepa genéticamente modificada NZYM-BU de Aspergillus oryzae (Novozymes), la evaluación de la EFSA de 2024 encontró que las modificaciones genéticas no plantean problemas de seguridad. Las pruebas de genotoxicidad no indicaron ningún problema de seguridad.

Cabe destacar que las evaluaciones de seguridad pueden diferir según la cepa de producción. En una evaluación anterior, el Panel concluyó que una enzima alimentaria no podía considerarse segura cuando se utilizaba en cinco procesos de fabricación de alimentos, debido a márgenes de exposición insuficientes estimados para todos los grupos de edad —específicamente cuando la identidad de la cepa de producción era incierta. Esto subraya que la seguridad es específica de cada cepa, no una propiedad de toda la clase.

8.2 Datos de Seguridad Clínica en Humanos para la Suplementación con Exopeptidasas

En cuanto a la seguridad de AMYNOPEP en el estudio clínico cruzado, se recopilaron datos sobre eventos adversos durante el transcurso de la participación en el estudio, y ningún voluntario reportó eventos adversos relacionados con la ingestión de los materiales del estudio (AMYNOPEP o los péptidos marcados con isótopos estables). Sin embargo, el estudio se realizó en voluntarios sanos durante un período limitado, y no se dispone de datos de seguridad a largo plazo específicos para combinaciones de exopeptidasas en la literatura publicada.

8.3 Consideraciones de Interacción: DPP-IV e Inhibidores Farmacéuticos de la DPP-4

Las personas que toman fármacos inhibidores farmacéuticos de la DPP-4 (sitagliptina, saxagliptina, linagliptina, alogliptina, etc.) para la diabetes tipo 2 deben tener en cuenta que la enzima DPP-IV suplementaria y los fármacos inhibidores de la DPP-4 actúan sobre el mismo sistema enzimático. La importancia clínica de tomar la enzima DPP-IV exógena junto con un fármaco inhibidor de la DPP-4 no se ha estudiado; se aplicarían consideraciones teóricas. La DPP-4 como enzima endógena no es un suplemento dietético oral aprobado; la modulación terapéutica se logra clínicamente con inhibidores de la DPP-4 de venta con receta.

8.4 Alergenicidad

Se realizó una búsqueda de similitud de la secuencia de aminoácidos de la leucil aminopeptidasa con alérgenos conocidos y no se encontró ninguna coincidencia. El Panel consideró que no se puede descartar el riesgo de reacciones alérgicas por exposición dietética, pero que la probabilidad es baja. Las personas con alergias documentadas a hongos (particularmente especies de Aspergillus) o a los sustratos de producción utilizados en la fermentación deben tener precaución, ya que estas enzimas son de naturaleza proteica y conllevan un riesgo teórico de sensibilización.

8.5 Potencial de Alteración de la Señalización Peptídica

Debido a que las exopeptidasas —particularmente la DPP-IV— participan en el metabolismo de péptidos bioactivos, incluyendo incretinas (GLP-1, GIP), neuropéptidos y hormonas reguladoras, la administración suplementaria de exopeptidasas activas en concentraciones elevadas podría, teóricamente, modular la vida media de los péptidos de señalización. Este mecanismo está bien establecido para la enzima endógena y es la razón por la cual los inhibidores de la DPP-4 son terapéuticamente eficaces. El escenario inverso —que la enzima DPP-IV activa suplementaria reduzca el GLP-1 circulante— es farmacológicamente plausible, pero no se ha evaluado formalmente en estudios de suplementación en humanos.

8.6 Consideraciones de Estabilidad

Se demostró que candidatos enzimáticos anteriores eran inadecuados porque no podían sobrevivir al contacto con la pepsina o al pH bajo del estómago. Se demostró que la prolil endopeptidasa derivada de Aspergillus niger (AN-PEP), identificada más recientemente, no solo descompone los péptidos del gluten 60 veces más rápido que las prolil oligopeptidasas típicas, sino que también permanece estable a un pH gástrico tan bajo como dos, con una función óptima a un pH de entre cuatro y cinco. La estabilidad al pH gástrico es una consideración de formulación crítica para cualquier suplemento de exopeptidasas administrado por vía oral que tenga como objetivo el borde en cepillo intestinal.

8.7 Desamargado y Contexto de Procesamiento de Alimentos

En la fabricación de alimentos, las exopeptidasas se emplean deliberadamente para desamargar hidrolizados de proteínas. Las exopeptidasas pueden utilizarse para escindir el residuo de aminoácido hidrofóbico amargo expuesto durante la hidrólisis de proteínas por endopeptidasas. Esta función es distinta del uso terapéutico, pero es relevante para el expediente de seguridad de las aprobaciones de enzimas alimentarias.

9. Estado Actual y Panorama de la Investigación

Hasta la fecha, ha habido pocas investigaciones y estudios clínicos orientados al desarrollo de terapias enzimáticas basadas en exopeptidasas, quizás debido a una comprensión limitada del proteoma de la membrana del borde en cepillo humano y a la falta de modelos in vitro adecuados para estudiar la membrana del borde en cepillo humano, la fuente de la mayoría de las exopeptidasas.

Hasta la fecha, todavía no existe un diseño racional para la suplementación con exopeptidasas en la enfermedad celíaca que aproveche la actividad complementaria de las exopeptidasas. Los futuros enfoques de diseño de terapias enzimáticas que incorporen combinaciones de exopeptidasas tienen el potencial de mejorar o reemplazar un tipo de enzima crítico en el intestino delgado, al tiempo que se armonizan con el flujo natural de la digestión de proteínas y péptidos dietéticos.

A pesar de la actividad reducida en pacientes con enfermedad celíaca, las exopeptidasas siguen siendo poco exploradas como agentes terapéuticos. El área de uso investigacional más prometedora y actual es como terapia enzimática adyuvante para la digestión del gluten en la enfermedad celíaca y la sensibilidad al gluten no celíaca, y el estudio de prueba de concepto en humanos sobre AMYNOPEP (2024) representa un avance significativo. La evidencia más amplia sobre otras aplicaciones reclamadas —la mejora general de la digestión de proteínas, la administración de péptidos antihipertensivos o la modulación inmunitaria— en poblaciones humanas sigue siendo escasa, preliminar o limitada a modelos in vitro y animales.