Lanosterol y cataratas

Las cataratas, la causa más común de ceguera en el mundo, afectan a decenas de millones de personas y reducen la visión de la mitad de las personas mayores de setenta años. ¿En qué consiste la enfermedad? El cristalino, situado en la parte delantera del ojo, es la lente a través de la cual pasa la luz hacia la retina, situada en la parte trasera del ojo; si el cristalino se vuelve total o parcialmente opaco, disminuye la luz que llega a la retina y el ojo pierde visión hasta quedar ciego. ¿Por qué se vuelve opaco? El cristalino humano se compone de proteínas (apellidadas cristalinas) ensambladas en una estructura muy ordenada, esencial para su transparencia; cualquier modificación altera su delicado plegamiento, con la consiguiente agregación anormal de las proteínas y formación de cataratas; cabe señalar que se desconocen los mecanismos exactos que intervienen en el proceso. Hasta ahora la única manera de reparar el cristalino averiado consiste en sustituirlo por una lente artificial: operación que se ejecuta mediante una intervención quirúrgica; cara y no exenta de complicaciones. Aclarado esto, comprendemos la esperanza que generó en muchos pacientes la publicación, en la prestigiosa revista Nature (año 2015), de un artículo titulado “El lanosterol revierte la agregación de proteínas en las cataratas” por Ling Zhao y otros investigadores; porque el tratamiento farmacológico para las cataratas es una opción más barata y disponible para quienes padecen la enfermedad. ¿Qué pruebas aportaron los investigadores? El lanosterol es una molécula presente de forma natural en el ojo que es sintetizada por la enzima lanosterol sintasa. Los investigadores identificaron dos familias de personas con cataratas congénitas, en las que la susodicha enzima no funcionaba correctamente; pero que, la adición de la enzima, prevenía la opacidad del cristalino. Además, observaron que el tratamiento con lanosterol disminuye los agregados de proteína in vitro; también que la sustancia reduce la gravedad de las cataratas (aumenta la transparencia del cristalino) de conejos in vitro y de perros in vivo. 
En el año 2018 se sabe que el lanosterol y el 25-hidroxicolesterol (identificado por Leah Makley) disuelven los agregados proteicos aislados de  cristalinos humanos con cataratas (por diferentes mecanismos) y restauran parcialmente la transparencia del cristalino en animales, si bien su eficacia depende de la gravedad de la enfermedad. Ambas sustancias, que devuelven la transparencia al cristalino, abren una nueva estrategia para el tratamiento de las cataratas. 

Futuro cósmico

La observación del firmamento durante una noche estrellada me ha sugerido una pregunta ¿cómo terminará el hermoso espectáculo celeste? Ya que la eternidad me resulta inimaginable prefiero poner un limite al tiempo. ¿Cómo será el universo dentro un gugol de años? Recuérdese que gugol es el número uno seguido de cien ceros; compárese con la edad del universo medida en años, más de uno seguido de diez ceros y menos de uno seguido de once ceros.
Fijémonos primero en qué sucederá a la estrella que nos proporciona energía para que pueda existir la vida. Dentro de unos cinco mil millones de años, el Sol habrá dejado de fusionar hidrógeno, agotado el combustible, expulsará sus capas exteriores y se convertirá en una enana blanca, que se irá enfriando lentamente, hasta dejar de emitir luz y volverse invisible. La enana negra en que se habrá transformado el Sol, después de mil billones de años, estará formado por materia en estado plasma cuya densidad supera un millón de veces la del agua; no colapsa este escombro estelar debido a una curiosa propiedad repulsiva de los electrones que los físicos llaman presión de degeneración.
Averiguado el futuro de la estrella que nos acoge, nos hacemos la misma pregunta sobre nuestra galaxia Vía Láctea. La mayor parte de la materia galáctica acabará engullida por agujeros negros, voraces entes astronómicos que atraen a todo objeto próximo a ellos y que, después de un gugol de años, acaban evaporándose; al hacerlo emiten partículas y antipartículas elementales; cabe pensar que unas terminarán chocando con las otras para dar fotones. ¿Qué habrá entonces en el universo? Un gas extremadamente difuso de fotones. El cosmos será entonces un lugar frío, oscuro y casi vacío.
Recuérdense las escogidas palabras con las que el poeta evoca un final: 

“Mientras por competir con tu cabello 


Oro bruñido al sol relumbra en vano, 


Mientras con menosprecio en medio el llano 


Mira tu blanca frente al lirio bello; 

Mientras a cada labio, por cogello, 


Siguen más ojos que al clavel temprano, 


Y mientras triunfa con desdén lozano 


Del luciente cristal tu gentil cuello, 

Goza cuello, cabello, labio y frente, 


Antes que lo que fue en tu edad dorada 


Oro, lirio, clavel, cristal luciente, 

No sólo en plata o viola troncada 


Se vuelva, más tú y ello juntamente 


En tierra, en humo, en polvo, en sombra, en nada”.

No sólo la belleza humana, también el universo acabará “en sombra, en nada”. 

Genoma útil e inútil

Sabemos que el conjunto de los genes humanos es un almacén de información; no obstante, cuánto más conocemos de él más sorpresas nos depara. Indaguemos en algunas de ellas. Si bien ya identificamos el genoma humano completo, todavía no hemos averiguado la función de todo él. Aun así, podemos afirmar que, en cierta manera, somos menos complejos de lo que nos imaginábamos, pues tenemos veinte mil genes, cinco veces menos de lo que estimábamos; por otro lado, somos más complejos de lo que pensábamos, porque la mayoría de los genes contienen intercalados fragmentos que nada indican, pero que interrumpen el mensaje, de tal manera que el corte y empalme de los diversos trozos puede conducir a varias proteínas diferentes a partir de un mismo gen. Dicho con otras palabras, el noventa y cinco por ciento de un gen humano típico consiste en ADN inútil, sólo el cinco por ciento contiene la información necesaria para sintetizar una proteína. 
Incluso considerando que la mayor parte de un gen consiste en ADN inútil, los genes constituyen sólo algo más de la cuarta parte del genoma. ¿Qué función desempeña el ADN restante? La mitad -escasa- del ADN total que contiene una célula humana consiste en segmentos que pueden moverse de un lado a otro del genoma (se les llama transpones); se supone que contribuyen al cambio genético. Algo más del diez por ciento del ADN celular se traduce a ARN (alguno de función desconocida), que no contiene información alguna para la síntesis de proteínas. Por último, un sexto del ADN de una célula contiene secuencias que se repiten muchas veces (citemos el caso concreto de los centrómeros y telómeros, que son regiones específicas de los cromosomas); tampoco contienen información para la síntesis proteica pero, probablemente, intervienen en la estabilidad de la biomolécula.
La información de un genoma nos informa sobre las similitudes y diferencias entre individuos que nos permiten identificar a cada individuo concreto y distinguir las varias especies de Homo; también nos ayudan a localizar los genes implicados en las enfermedades humanas, más de mil seiscientas asociadas a genes específicos. Las secuencias genéticas iluminan nuestro pasado: nos indican las rutas que siguieron las migraciones humanas desde que los primeros Homo sapiens se extendieron por todo el orbe, a partir de su patria africana original; y nos aclaran cuánto se mezclaron nuestros antepasados con individuos de otras especies. ¡No es poco!

Proteínas unidas a polisacáridos

Tanto las proteínas como los polisacáridos (glúcidos es su nombre técnico) son moléculas esenciales para la vida que, aunque pueden encontrarse solas, a menudo se hayan unidas. Y ello se debe, fundamentalmente, a que los polisacáridos, además de servir como combustibles celulares de reserva -el almidón- o componentes estructurales -la celulosa-, transportan información que no sólo rivaliza, sino que supera a la que almacenan los ácidos nucleicos y las proteínas. Las células usan glúcidos tanto para intercambiar señales con su entorno como para etiquetar el destino de las proteínas que sintetizan; la coagulación sanguínea, la respuesta inmunitaria y la cicatrización son algunos de los procesos en que intervienen los glúcidos unidos a las moléculas de las membranas celulares.

Los proteoglucanos, que se usan para el tratamiento y cuidado de la piel, son una familia de estas sustancias compuestas por proteínas unidas a polisacáridos cuyas glucosas, en este caso, contienen nitrógeno y, a menudo, sulfatos. Los proteoglucanos forman parte de la membrana celular y también son componentes del material que ocupa el espacio en el que están inmersas las células animales, material gelatinoso que las mantiene unidas y contiene poros por los que pueden difundir el oxígeno y otras moléculas. 

La mitad de todas las proteínas de los mamíferos son glucoproteínas, o sea, proteínas enlazadas a varios glúcidos, como muchas hormonas, anticuerpos, enzimas, receptores, factores de crecimiento, proteínas de reconocimiento celular, incluso las moléculas de los glóbulos rojos que determinan los grupos sanguíneos son glucoproteínas. Y la parte glucídica es esencial pues interviene, entre otros procesos, en la rotura de la hormona TSH y de otras proteínas plasmáticas; en la destrucción de los eritrocitos viejos; en el trasvase de los leucocitos de los capilares hacia el lugar de la inflamación; en la unión del virus de la gripe con las células humanas, o en la unión de la bacteria causante de la úlcera gástrica con las células del estómago. Por si el curioso lector aún no ha apreciado la importancia de las uniones entre los glúcidos y las proteínas indicaré que enlaces defectuosos  entre unos y otras causan más de cuatro decenas de graves enfermedades genéticas humanas.

Los peptidoglucanos, por último, son rígidos polímeros, formados por la unión de polisacáridos con polipéptidos; forman una tupida malla que constituye las paredes celulares que protegen las bacterias y las arqueas; evitando que se hinchen y rompan, a causa de la entrada de agua.