Teoría de la relatividad general

     Nadie duda que Albert Einstein haya sido el mayor genio científico del siglo XX. Todos saben, o deberían saber, que él elaboró la teoría de la relatividad; en cambio todos, o casi, ignoran que no existe una, sino dos teorías de la relatividad, la especial publicada en 1905 y la general, conocida en 1915. En la primera, el sabio descubre unas ecuaciones del movimiento, diferentes a las de Galileo aplicables habitualmente; en la segunda, crea una teoría sobre la gravedad distinta a la de Newton. Para distinguir la gravedad clásica de la relativista voy a recurrir a dos experimentos mentales. En el primero tomo dos bolas, una grande y otra pequeña, que coloco encima de una lona elástica; observo que la lona se deforma y, como consecuencia, la bola pequeña se abalanza sobre la grande, hasta que choca con ella. El siguiente experimento mental tomo de nuevo dos bolas, y procuro que ambas, la grande y la pequeña, sean de hierro y estén imantadas; las coloco sobre el suelo y observo que la pequeña se dirige hacia la grande hasta chocar con ella. ¿Cómo explico ambos experimentos? En el segundo caso, argumento que el choque se debe a que ambas bolas se atraen por efecto de una fuerza de atracción magnética. En el primer caso arguyo que el choque se debe a que la deformación de la lona (espacio en el que se encuentran ambas bolas) obliga a que una caiga sobre la otra.

     Según la teoría clásica de la gravedad, una persona que se cae de un edificio se mueve hacia abajo, hasta estrellarse contra el suelo, debido a la atracción gravitatoria que la Tierra ejerce sobre ella; la explicación nos recuerda al segundo experimento mental anterior, con la diferencia que hemos sustituido la atracción magnética por la fuerza de atracción de la gravedad. Ahora bien, Albert Einstein supuso que tal atracción no existe; la persona cae porque la Tierra deforma el espacio que le rodea, como hace la bola que deforma la lona en el primer experimento mental anterior. Ni más ni menos. ¿No hay atracción de la Tierra sobre los objetos? No. ¿El Sol no atrae a la Tierra? No. Ambos astros deforman, por el hecho de existir, el espacio que los rodea, y por eso los objetos que se encuentran en sus proximidades caen sobre ellos. Nada más, nada menos.

Intoxicaciones alimentarias

     Millones de afectados en Europa, y es algo que puede prevenirse, porque, en muchos casos, es una cuestión de higiene. ¿Qué riesgos asumimos en nuestra alimentación? Fundamentalmente tres: las intoxicaciones; las enfermedades infecciosas transmitidas por la comida, ya sean bacterias, virus, parásitos o priones; y la adquisición de resistencia a los antibióticos.

     Únicamente voy a comentar el primero. Todavía se sabe poco sobre las intoxicaciones alimentarias, porque, aproximadamente, se ignora la fuente de seis de cada diez brotes. Sin embargo, ya sabemos que algunas intoxicaciones se deben a las toxinas excretadas por las bacterias que contaminan los alimentos, como la Clostridium botulinum (fabricante de la venenosa botulina), la Clostridium perfringens (habitante del intestino humano y productor de enterotoxinas) y el Staphylococcus aureus (que contiene uno de cada tres humanos y elabora la enterotoxina estafilocócica). Miles de siberianos fallecieron, durante la segunda guerra mundial, debido al consumo de cereales infestados por las toxinas producidas por los hongos Fusarium. Sí, el consumo de alimentos contaminados por hongos es imprudente, porque ingerimos las venenosas micotoxinas sintetizadas por ellos; concretamente, los más afectados por los hongos Aspergillus, productores de las cancerígenas aflatoxinas, son los cereales (maíz, arroz, trigo), las oleaginosas (olivo, soja, girasol), las especias (chile, pimienta negra, coriandro, cúrcuma, jengibre) y los frutos secos (almendras, avellanas cacahuetes, pistachos, nueces, cocos). 

    El propio alimento puede contener toxinas de forma natural, sin necesidad de importarlas mediante un agente externo. La intoxicación denominada ciguatera se debe a la ingestión de peces que viven en los arrecifes coralinos; peces que se alimentan con dinoflagelados poseedores de toxinas. Los japoneses tienen exquisito cuidado cuando degustan el pez globo; si el pescado no se manipula bien, el comensal se envenenará con la mortal tetrodotoxina. Las flores de los rododendros contienen grayanotoxina: absténgase el sibarita de la miel obtenida de tan hermosas y letales flores. La escombroidosis, una intoxicación alimentaria que recuerda a una reacción alérgica, se debe al consumo del atún, bonito y caballa, también del salmón, sardina o arenque conservados de forma inadecuada; en la carne de estos peces, si no está correctamente refrigerada, se forma un exceso de histamina. Para prevenir el envenenamiento de los comensales, los mariscadores no deben recolectar mejillones, si estos han adquirido toxinas durante las mareas rojas. Por último, resulta fácil evitar los venenos que contienen las setas: no deben degustarse si un experto no ha garantizado su salubridad.
     Sibarita lector, la seguridad en la alimentación también es asunto tuyo. 

Electricidad animal

     Tanto para la defensa y captura de presas, como para su orientación en aguas turbias, la anguila eléctrica del Amazonas emite descargas eléctricas de alto voltaje (seiscientos voltios) y baja intensidad que, aunque no son mortales para nosotros, llegan a paralizar a un cocodrilo. Tienen la misma utilidad las descargas a doscientos veinte voltios que produce el pez torpedo (también llamado raya eléctrica). Imita a ambos animales el pez nariz de elefante; no obstante, no me imaginaba que, en Alemania, utilizasen la mayor o menor cantidad de las descargas eléctricas que emite, para detectar ciertos contaminantes químicos en el agua de abastecimiento a las ciudades. Si bien el tiburón y la raya no emiten electricidad, detectan, sin embargo, campos eléctricos; y lo hacen porque contienen electrorreceptores muy sensibles, en su cabeza, que usan para localizar a sus presas. ¿Qué perciben estos bichos singulares? Cualquier célula contiene una disolución salina cuya concentración difiere de la del agua marina; esto produce una diferencia de potencial entre ambas; en consecuencia, cada una de las células, y el animal marino en conjunto, se comporta como una débil pila, que genera un minúsculo campo eléctrico a su alrededor, que el escualo es capaz de detectar. Los biólogos diseñaron un experimento para que no cupiese la menor duda de tal capacidad: un tiburón cautivo localizó y atacó electrodos activos enterrados en la arena de un acuario. El refinamiento de la sensibilidad eléctrica de estos animales, si no se hubiera medido, resultaría increíble: tanto es así que pueden detectar campos eléctricos equivalentes al conseguido si tomásemos una pila eléctrica de voltio y medio, y sumergiésemos uno de los polos en Cádiz y el otro en Tenerife.

     Media docena de especies de tiburones atacan a los humanos con frecuencia: el tiburón azul (tintorera), el tiburón oceánico, el tiburón blanco, el tiburón mako (marrajo), el tiburón tigre y el tiburón toro. Tal vez el uso de los campos electromagnéticos como repelentes impida que éstas seis especies ataquen a los humanos… e imposibilite que los humanos diezmen a las más de trescientas setenta especies de tiburones restantes, téngase presente que se estima en más de cien millones al año, el número de piezas capturadas. Después de todo, si bien algunos tiburones son pescados para el consumo humano, las artes de pesca habituales equipadas con repelentes eléctricos impedirían la captura de otros escualos no deseados.

Importancia biológica de las RNS y ROS

     Las especies químicas reactivas de oxígeno y las especies químicas reactivas de nitrógeno -nombradas colectivamente como ROS / RNS- son compuestos simples que dañan las biomoléculas constituyentes de las células del organismo. ¡Nada más, nada menos! Por eso, merecen un comentario.

     Las especies reactivas de nitrógeno son una familia de moléculas derivadas del óxido nítrico; un compuesto producido por la enzima óxido nítrico sintetasa (NOS) que se encuentra en las células del sistema inmunitario (macrófagos), en las células de los vasos sanguíneos (que regulan el tono del músculo liso y, por ello, la presión arterial) y en algunas neuronas. El óxido nítrico formado reacciona rápidamente con el superóxido (una especie reactiva de oxígeno) para formar peroxinitrito; el cual es capaz de atravesar las membranas celulares para, una vez dentro de la célula, bien reaccionar directamente con algunas biomoléculas o bien hacerlo con moléculas pequeñas capaces de formar especies reactivas de nitrógeno adicionales; reacciones que afectan a la estructura y función de las proteínas y, por ello, causan cambios tanto en los componentes celulares como en la actividad de los enzimas. Se ha averiguado ya que el óxido de nitrógeno interviene en la actividad del sistema inmunitario y en los procesos que atañen a las enfermedades cardiovasculares, pero se ignora todavía cómo participa en las enfermedades neurodegenerativas. 

     Las especies reactivas del oxígeno (ROS), como los peróxidos, el anión superóxido, el radical hidroxilo, el oxígeno atómico o el ozono, se forman como subproductos del metabolismo normal del oxígeno o son sintetizadas por las enzimas NADPH oxidasas (NOX). Enzimas que no sólo regulan el crecimiento, la diferenciación celular, el suicidio celular (apoptosis) y la remodelación del citoesqueleto, sino también participan en la defensa inmunitaria, el control del tono vascular y la formación de la hormona tiroidea. ¿A qué se debe que intervengan en funciones fisiológicas tan variadas? A que las ROS reaccionan con una gran variedad de biomoléculas celulares alterando su función. Y no sólo eso, durante los momentos de estrés ambiental -tales como la exposición a los rayos ultravioleta, al calor, a los contaminantes químicos, al tabaco, al humo, a las drogas o a los xenobióticos- aumenta excesivamente la cantidad de ROS (fenómeno conocido como estrés oxidativo): se dañan, entonces, las células e, incluso, pueden morirse debido a la oxidación masiva de sus moléculas componentes; en consecuencia, los órganos se deterioran y el organismo enferma.