Cristalinas y visión

Al curioso escritor, que quiere comprender los fenómenos ópticos, le maravilla el funcionamiento de un ojo humano. El cristalino, la lente que contiene cada ojo, proyecta la imagen de los objetos del mundo externo sobre la retina; lo hace mediante unos pequeños músculos, que modifican la curvatura del cristalino, con ella alteran su capacidad para desviar los rayos de luz, y permiten así la visión tanto de los objetos lejanos como de los próximos.
Unas proteínas, llamadas cristalinas, constituyen la estructura del cristalino; se trata de moléculas que forman agregados transparentes y que, desgraciadamente, se deterioran con la edad, se vuelven opacas y ocasionan las temidas cataratas causantes de ceguera. Sin llegar a ese extremo un ojo puede deteriorarse. Sin defectos visuales, la imagen de un objeto externo, después de atravesar el cristalino, queda nítidamente enfocada en la retina (que así se llama la pantalla ocular); pero un ojo miope, si bien ve con nitidez de cerca, ve borroso de lejos, porque desenfoca la imagen, proyecta la imagen delante de la retina en vez de hacerlo en ella. Aclaremos que, cuanto más lejos de la retina, más miopía tiene el ojo (el oftalmólogo nos gradúa con más dioptrías). Este defecto -la miopía- se debe a que el globo ocular es demasiado largo o bien la córnea, el cristalino, o ambos, son demasiado curvos. Impedir el alargamiento del ojo, por tanto, es tarea que debe conseguirse si se pretende detener la progresión de la miopía que amenaza a gran número de personas. 
No se conoce la razón exacta por la que algunas personas se vuelven cortos de vista y otros no; pero ya se atisban algunas luces en la noche oscura de la ignorancia. Unos investigadores efectuaron un experimento para comprobar si algún efecto ambiental afectaba a la miopía. Identificaron una magnitud, la longitud axial del ojo (del frente al fondo), cuyo aumento puede relacionarse con el aumento de miopía; y la midieron durante las cuatro estaciones del año; porque la cantidad de luz diurna varía, desde dieciocho horas en verano a siete horas en invierno (la prueba se hizo en Dinamarca). Sus resultados muestran que el crecimiento medio de la longitud axial era mucho mayor en invierno que en verano (diecinueve frente a doce centésimas de milímetro). Dicho en otras palabras que la ausencia de luz alarga el ojo y, cabe pensar que acaba afectando a la miopía.

Árboles y paredes vegetales

Existen dos maneras de que disminuya el dióxido de carbono atmosférico, principal agente causal del calentamiento global que amenaza el bienestar de la humanidad: o bien aumenta la tasa de extracción del gas o bien disminuye su aumento. Muchas sociedades humanas pretenden disminuir el aumento; y por eso promueven que se expulse menos dióxido de carbono a la atmósfera; o sea, persiguen quemar menos petróleo, menos carbón, menos gas, menos biomasa. La otra manera consiste en aumentar la extracción del gas. ¿Cómo?, se preguntará el sabio lector. Puesto que los árboles son los mejores agentes extractores de dióxido de carbono de la atmósfera… ¡plantemos más árboles! Un dato -casi irrebatible- confirma esta hipótesis. El ochenta por ciento del carbono de la biosfera se halla retenido en los árboles. ¡Ni más ni menos! Y ya que menciono datos, señalo dos más: uno, publicado en la prestigiosa revista Nature, se refiere al número de árboles que existen en el planeta: la cifra sobrepasa los tres billones, cuatrocientos veintidós por persona; sería una cantidad optimista, si no fuera porque se pierden unos quince mil millones de ejemplares cada año. El otro dato, publicado en la revista oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS), nos indica que, de las aproximadamente setenta y tres mil especies de árboles que se estima hay en nuestro planeta, nueve mil todavía no se han encontrado.
¿Dónde se retiene el carbono? Mayoritariamente en la madera: la mitad de ella compuesta por celulosa -un polisacárido formado por la unión de múltiples glucosas-, la cuarta parte constituida por lignina, polímero resultante de la unión de varios ácidos y alcoholes orgánicos, y el resto, el otro cuarto, está hecho de hemicelulosa -otro polisacárido, que contiene los azúcares xilosa y arabinosa-. Fijémonos ahora en la constitución de las células de los árboles, concretamente en sus rígidas paredes, que no sólo deben contribuir a su rigidez, sino también sostener pesos enormes. Las minúsculas fibras de celulosa, su principal componente, se entrecruzan con la hemicelulosa; estando ambas suspendidas en un gel de pectina -otro polisacárido rico en ácido galacturónico- que determina la porosidad de la pared; el tercer componente, la lignina, confiere la indispensable rigidez a las paredes celulares. 
¿Que al curioso lector le intriga el estado forestal de España? Casi siete mil millones de árboles viven en el país, doscientos cuarenta y cinco por cada persona. 

Nitroglicerina y viagra

El químico Ascanio Sobrero descubrió un explosivo líquido muy potente en el año 1847; pero resultó tan inestable que hasta 1875, otro químico, Alfred Nobel, no encontró manera de utilizarlo con seguridad: lo hizo mezclando la nitroglicerina -así se llamaba el explosivo- con otras sustancias para obtener la estable dinamita.
Situémonos ahora en la vecindad de las fábricas de la dinamita recién descubierta. Los médicos que atendían a los trabajadores enfermos de angina de pecho (dolor en el pecho que sufren quienes padecen estrechez de las arterias que suministran sangre al corazón) observaron que sus pacientes mejoraban durante la semana laboral y empeoraban durante el fin de semana. Sorprendido ante semejante rareza, William Murrell experimentó con la nitroglicerina -en el año 1878- para aliviar la angina de pecho; y tan acertado estuvo en el tratamiento que todavía hoy se usa, mediante parches en la piel o pastillas bajo la lengua. 
¿Cómo actuaba la nitroglicerina? Tenemos que hacer un inciso para recordar una de las varias maneras de comunicarse que tienen las células. Unos enzimas receptores (llamados guanilil ciclasas), situados en la membrana celular, se activan por una molécula mensajera externa a la célula; sintetizan entonces otra sustancia, un segundo mensajero (su nombre, GMPc, no importa) que se encarga de la ejecución dentro de la célula. Así sucede en el corazón: una enzima (óxido nítrico sintasa) sintetiza óxido nítrico; esta molécula difunde fuera de la célula que lo fabrica hacia las células vecinas; en éstas activa una guanilil ciclasa; ésta produce GMPc, quien desencadena unas reacciones que obligan a que disminuya la intensidad de contracción de las células que forman el músculo cardíaco. Ya tenemos la explicación: la nitroglicerina relaja el corazón porque se descompone lentamente produciendo óxido nítrico.
Pero la búsqueda de fármacos que alivien la enfermedad continuó. Uno de ellos, el sildenafilo no servía como tratamiento; sin embargo, los pacientes comunicaban, como efecto colateral, que notaban una prolongada duración de sus erecciones. Inmediatamente la compañía farmacéutica cambió de estrategia: decidió comercializar el medicamento -conocido ahora por Viagra- para el tratamiento de la disfunción eréctil. ¿Explicación? El músculo liso de los vasos sanguíneos (los del pene también) contiene una enzima guanilil ciclasa que si se activa produce vasodilatación; pero el nuevo fármaco inhibe la enzima y, por tanto, el músculo permanece contraído. 
Anotaré, por último, que Alfred Nobel sufrió angina de pecho y no usó la nitroglicerina que le prescribieron… falleció de enfermedad coronaria.

Venenosos animales marinos

Se ha evaluado la cantidad de biomasa que contienen los diferentes grupos que constituyen el reino animal. Los artrópodos (insectos, arañas y mariscos de diez patas) ocupan el primer lugar en la clasificación, los peces, el segundo; los moluscos (pulpos y mejillones) y los gusanos anillados se hallan en la tercera y cuarta posición, el ganado doméstico y los cnidarios se sitúan en el quinto y sexto lugar. Este último grupo de animales, que engloba a las medusas, corales y anémonas, se denomina con un nombre inspirado en la palabra griega ortiga, sugerente vocablo que nos indica las propiedades que voy a comentar.

Los cnidarios, el linaje más antiguo de animales venenosos, son capaces de repeler enormes depredadores. Tan tóxico es su veneno que, en algunos casos, mata a un ser humano pocos minutos después de la picadura; porque, aunque sorprenda al inexperto bañista, estos animales pican: en los tentáculos de las medusas hay un montón de microscópicos aguijones a través de los cuales inyectan el veneno. Desde una diminuta hidra de menos de un centímetro, hasta una enorme medusa cuyo diámetro supera los dos metros, varía su tamaño; también varía el peligro con que amenazan a los humanos, desde los inofensivos cnidarios hasta la avispa de mar (Chironex fleckeri), el ser vivo más venenoso y letal. 

A alguien le han inyectado penicilina para curar una infección bacteriana; sufre un choque anafiláctico y muere, si no es tratado urgentemente. Idéntico fin espera a alguno de nuestros semejantes, si le ha picado una abeja o ha bebido leche o tomado unos cacahuetes. Charles Robert Richet, a principios del siglo XIX, descubrió el choque anafiláctico, que así se llama la reacción alérgica extrema, cuando investigaba los tóxicos de los cnidarios. Haciendo pruebas con perros el investigador observó que si les inyectaba dosis de congestina -extraída de las anémonas- nada ocurría; pero si repetía la dosis unos meses después algunos perros morían.

La congestina, thalassina e hipnotoxina obtenidas de estos animales acuáticos desencadenan respuestas fisiológicas acusadas en los humanos: la primera causa urticaria en dosis pequeñas, en dosis elevadas la muerte; vómitos ocasiona la segunda y anestesia la última. A pesar de que todavía hay ignorancia sobre la composición del veneno de este grupo de animales; ya se ha identificado un compuesto, la palitoxina, elaborada por corales, que no sólo es un enérgico vasoconstrictor, sino también una de las dos sustancias no proteicas más venenosas que existen.