¿Por qué huelen los metales?

El sagaz lector quizá haya notado que su mano huele a metal después de agarrar un cubierto de acero, o una barandilla de hierro, o el férreo tirador de una puerta; sin embargo, en contra de la evidencia, los expertos aseguran que los metales no huelen. ¿Cómo se explica tal contradicción? Los químicos Dietmar Glindemann y Andrea Dietrich han encontrado la explicación: el olor proviene de los compuestos químicos presentes en la piel, que se transforman en sustancias volátiles al tocar el hierro o el cobre. Las reacciones inducidas por ambos metales nos crean la ilusión de que olemos el metal después de tocarlo; pero no es así, cuando alguien te regala una moneda que probablemente tenga cobre, amigo lector, percibes el olor corporal de tu benefactor.
Los químicos citados descubrieron que los ácidos presentes en el sudor humano reaccionan con las impurezas de carbono y fósforo presentes en el hierro, generando moléculas volátiles y malolientes llamadas fosfanos (los químicos recomiendan no usar el obsoleto término fosfinas); y atestiguamos que el fosfano huele a ajo. Sin embargo, el olor metálico que queda en las manos después de manipular hierro es diferente del olor del metal que se ha puesto en contacto con ácidos. ¿Cómo resolver la discrepancia? Dietmar Glindemann y Andrea Dietrich capturaron los vapores emitidos por la piel de personas que habían manipulado objetos de hierro para estudiar su composición química: averiguaron que contenían varias sustancias de las familias de aldehídos y de cetonas. Hagamos un inciso para recordar que los compuestos químicos que pertenecen a ambas familias a menudo tienen fuertes olores: el formaldehído (habitualmente llamado formol) huele a aglomerado de madera recién cortado o a laboratorio de anatomía, mientras que el olor del disolvente del quitaesmalte de uñas caracteriza a la acetona. Retomemos el hilo del relato: los ácidos grasos, componentes esenciales de los lípidos, que contiene nuestra piel reaccionan rápidamente con el hierro o el cobre para producir aldehídos y cetonas; una de ellas, la 1-octen-3-ona, extraordinariamente maloliente, podemos detectarla a concentraciones muy bajas: a ella le atribuimos el olor metálico.
Como conclusión añadamos que los investigadores postulan que cada persona genera una mezcla diferente de moléculas olorosas cuando toca el metal, y que tal mezcla podría cambiar si el sujeto padece una enfermedad; deducen de ello que el análisis de las sustancias químicas  emitidas podría constituir una posible herramienta de diagnóstico médico.

Malolientes tioles

Texas (EEUU), 18 de marzo de 1937. Una mortal explosión mató cuatrocientos veinticinco alumnos y maestros. ¿Causa? La acumulación del gas natural -inodoro- en el sótano de la escuela New London. Se necesitó una desgracia para que las autoridades gubernativas exigiesen a los distribuidores del gas natural la adición de odorizantes al producto que vendían; odorizantes que nos avisan del escape que amenaza nuestras vidas. Habitualmente se usa etanotiol, en la actualidad también t-butil mercaptano, ambas sustancias detectables por el olfato humano a concentraciones minúsculas, de sólo diez partes por billón; en cualquier caso, se trata de tioles, también llamado mercaptanos, compuestos análogos a los alcoholes en los que el átomo de azufre ha sustituido al oxígeno. Muchos de ellos, especialmente los constituidos por pocos átomos, tienen un fuerte olor repulsivo, que recuerda a los huevos podridos. Las coles y coliflores contienen metanotiol (o metil mercaptano), compuesto cuyo olor se parece al del repollo podrido, que se encuentra en la sangre y otros tejidos, y se elimina en las heces; este compuesto y el sulfuro de hidrógeno son responsables del mal aliento de algunos de nuestros semejantes; esta molécula también constituye la mezcla de sustancias que huele a pies sucios. Otro mercaptano de nombre impronunciable 3-metil-3-mercapto-1-ol (MSH) contiene el sudor humano. El olor característico de la cebollas se debe al propanotiol y el de los ajos al sulfuro de dietilo; ajos que también contienen alil mercaptano (propenotiol), un potente inhidor de la enzima histona desacetilasa; inhibidores de la enzima mencionada se han usado en psiquiatría como antiepilépticos y se investiga su capacidad como anticancerígenos y en el tratamiento del Alzheimer. El pestilente aerosol que emiten las mofetas se compone de 3-metil-butanotiol, 2-butenotiol y otros compuestos, que se unen a las proteínas de la piel y son responsables de la persistencia del repulsivo olor. En la orina de los ratones macho está presente el metiltiometanotiol (MTMT), que activa ciertas neuronas sensoriales de los ratones hembras, atrayéndolas. Otros mercaptanos afectan a la gastronomía: algunos defectos del vino causados por reacciones no deseadas de la levadura y el repelente olor de la cerveza expuesta a la luz ultravioleta se deben a los tioles. No deduzca el sabio lector que todos los tioles tienen olores desagradables; el furfuril mercaptano es un componente del aroma del café tostado, y a otro mercaptano debe el pomelo su olor característico.

Oxígeno: contigo porque me matas, sin ti porque me muero

Todas las células del cuerpo requieren captar moléculas de oxígeno y eliminar moléculas de dióxido de carbono; para eso respiramos aire, una mezcla de gases que contiene un veintiuno por ciento de oxígeno. Se trata de moléculas indispensables para la vida; pero ¡atención! porque tanto su exceso como su defecto resultan fatales. Mediado el siglo XX nadie ponía en duda los beneficios del oxígeno; admirábamos su sistema de transporte, las arterias y venas que llevan la sangre con la hemoglobina portadora de oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo; sabíamos que el oxígeno oxida a la glucosa y a los ácidos grasos para obtener energía. Resultaba impensable que pudiera ser tóxico; sin embargo, hemos comprobado que la oxidación también genera una gran cantidad de radicales libres dañinos: varias decenas de trillones diarios.
Para el buen funcionamiento del cuerpo se requiere una presión parcial de oxígeno de veintiuna centésimas de atmósfera -la habitual en la atmósfera-, cantidad que puede oscilar un poco hacia arriba o hacia abajo. Por debajo del límite inferior (hipoxia) se pierde la consciencia, se entra en coma y muere; por encima del límite superior (hiperoxia) el oxígeno se vuelve tóxico. La intoxicación por el oxígeno se debe a su inhalación excesiva en los pulmones debido a una exposición prolongada, tanto al gas oxígeno puro a la presión atmosférica, como al aire a presiones superiores a la presión atmosférica habitual (hiperbárico).
La oxigenación suplementaria se usa en el tratamiento de la hipoxia asociada con algunas enfermedades; por lo que se debe prevenir el daño involuntario que causa; porque el exceso de oxígeno irrita los alveolos pulmonares, acumula en ellos leucocitos generadores de gran cantidad de radicales libres de oxígeno, radicales que sobrepasan la capacidad de las defensas antioxidantes protectoras (estrés oxidativo); sucede entonces que los radicales reaccionan con los lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de las células y tejidos pulmonares impidiendo así su buen funcionamiento.
Los síntomas de la toxicidad del oxígeno no sólo se perciben en los pulmones -tos, dificultad respiratoria, dolor torácico, edema y fibrosis posterior- también se aprecian en otros órganos y sistemas: vértigo, náuseas, torpeza, convulsiones, pérdida de conocimiento, pérdida de visión y hemolisis de hematíes; no son menos peligrosos los efectos a largo plazo pues aumenta el riesgo de padecer cáncer debido a las mutaciones que provocan los radicales libres.

Sulfuro de hidrógeno

Los químicos conocen la toxicidad del gas sulfuro de hidrógeno: un riesgo mortal para quienes trabajan en los pozos de petróleo y gas natural o en los oleoductos y refinerías. La respiración de cantidades minúsculas (ochocientos ppm) durante cinco minutos del pestilente gas resulta mortal y es tan peligroso como el cianuro de hidrógeno de las cámaras de gas o el monóxido de carbono, el asesino silencioso que actúa en las habitaciones cerradas cuya chimenea tiene el tiro defectuoso. Afortunadamente detectamos cantidades mínimas: cinco milésimas de un ppm nos huelen a huevos podridos.
Hace doscientos cincuenta millones de años ocurrió la más devastadora extinción de la biosfera desde que existe el reino animal. El dióxido de carbono emitido por las abundantes erupciones volcánicas desencadenó una reacción en cadena que redujo la concentración de oxígeno en la atmósfera y, posteriormente, en los océanos; escasez que aprovecharon las sulfobacterias para medrar y producir inmensas cantidades de sulfuro de hidrógeno que, de los océnos, pasó a la atmósfera, donde envenenó y mató a casi toda la fauna continental.
Los escasos animales que sobrevivieron al gas tóxico debieron ser quienes lo toleraron o pudieron aprovecharse de él. Nosotros descendemos de los supervivientes, por lo que no debe sorprendernos que nuestro cuerpo utilice tan potente veneno como molécula señalizadora; además, no es el único gas tóxico que funciona como señalizador: los bioquímicos han descubierto que también lo son el monóxido de carbono y el óxido de nitrógeno. Los vasos sanguíneos y el sistema nervioso sintetizan sulfuro de hidrógeno; a aquéllos los dilata y, por tanto, reduce la tensión arterial protegiendo al corazón; en éste, entre otros efectos, estimula la síntesis del glutatión, antioxidante que protege a las neuronas del estrés oxidativo. El sulfuro de hidrógeno también relaja el músculo liso de los pulmones e intestino, aumentando el diámetro de las vías tanto de intercambio de gases  con el exterior como de evacuación de residuos sólidos. Sabemos que en los mamíferos pequeños, no en los grandes, el sulfuro de hidrógeno ralentiza el metabolismo de una manera extrema. Y un curioso dato más, un gusano puede vivir un setenta por ciento más en una atmósfera con una baja concentración del venenoso gas. ¡Que no está nada mal! Acabo con una intrigante pregunta ¿se deberán algunas propiedades terapéuticas de los ajos a que una enzima nuestra transforma las moléculas azufradas de los ajos en sulfuro de hidrógeno?

Hongo negro chino: comestible y medicinal

Hace poco tiempo, en un restaurante chino, degusté, en un almuerzo, una sabrosa sopa que contenía un hongo negro, el Auricularia polytricha, nutritiva vianda muy apreciada por la cocina oriental. El hongo negro, además de alimento, es usado en la medicina tradicional china a causa de sus propiedades terapéuticas: porque no sólo tiene actividad antioxidante, debido a un polisacárido formado por los azúcares arabinosa, manosa, glucosa y galactosa, y actividad antimutagénica, que le proporciona otro polisacárido compuesto por moléculas de glucosa; también contiene una proteína que estimula el sistema inmune. No es menos importante que el extracto de estos hongos negros ejerza un efecto antiinflamatorio sobre las células cerebrales de la microglia, compañeras de las neuronas, una acción que nos protege de las temibles enfermedades neurodegenerativas. En resumen, que sus propiedades terapéuticas no desmerecen sus características organolépticas.
El hongo negro chino tiene un pariente comestible que ni es negro ni chino, sino europeo y de color parduzco, el Auricularia auricula-judae. Este hongo, conocido como oreja de Judas, contiene un polisacárido con actividad anticoagulante; tal polisacárido, cuyos componentes son los azúcares manosa, glucosa, xilosa y ácido glucurónico, interviene en el mecanismo de coagulación de la sangre; si se alimentan ratas con el mencionado polisacárido se comprobará que las plaquetas sanguíneas no se agregan, una acción semejante a la que se observa si se utilizan los habituales fármacos anticoagulantes, la warfarina (el desgraciadamente popular -para algunos- sintrom), la heparina o la aspirina. Porque la aspirina, como los otros dos medicamentos, se usa para evitar que la sangre coagule y que los coágulos taponen las arterias que llevan el rojo fluido esencial al corazón, al cerebro o a otro órgano; en consecuencia, se consigue que disminuya el riesgo de muerte. Tal uso de la aspirina observé yo en el hospital donde habían ingresado a un amigo afectado por un infarto del corazón. Estoy seguro que el erudito lector ya conoce las causas de un infarto: la privación de sangre a un órgano, por obstrucción de la arteria que lo riega. Sabía que el ácido acetilsalicílico -nombre técnico de la aspirina- es un buen analgésico, un notable antitérmico y un relevante antiinflamatorio, cuyo uso se remonta a los sumerios, egipcios y chinos que vivieron hace milenios; pero ignoraba su efecto como anticoagulante, acción que va a servir para el tratamiento de mi maltrecho amigo.