Rejuvenecer la inmunidad

Todas las células sanguíneas y inmunes tienen la misma abuela de enrevesado nombre: células madre hematopoyéticas, que tenemos en la médula de los huesos. Algunos descendientes de tales células -apellidados linfoides- forman linfocitos especializados contra las bacterias y virus invasores, otros descendientes -apellidados mieloides- devoran a cualquier célula o fragmento extraño. Comencemos por los linfoides: los linfocitos B producen anticuerpos contra agentes extraños, para destruirlos, mientras que los linfocitos T, destruyen las células extrañas o convocan a otras células inmunes para acabar con el enemigo. Incluso algunos linfocitos tienen memoria: expuestos previamente a un invasor, reaccionan rápidamente si vuelven a encontrarlo; la vacunación se basa en este fenómeno: el sistema inmune aprende a responder a una imitación inofensiva de una bacteria o virus para que sea capaz de destruir al invasor cuando no sea una imitación. Los otros descendientes -mieloides-, menos discriminatorios, también desencadenan la inflamación; un proceso que protege al organismo de los invasores, pero puede resultar dañino si es excesivo o permanente, y no se descarta que la inflamación crónica esté relacionada con el envejecimiento.
Durante la juventud de una persona, la población de células madre hematopoyéticas que tienen una producción equilibrada de células linfoides y mieloides predomina sobre la población de células madre hematopoyéticas que tienen una producción preferentemente mieloide; predominio que promueve la síntesis de linfocitos necesaria para iniciar las respuestas inmunes, y que limita la producción de células mieloides, que pueden ser proinflamatorias. En un sistema inmunológico envejecido disminuye la síntesis de linfocitos y aumenta la inflamación: se supone que las poblaciones de las células madre hematopoyéticas han cambiado a medida que aumenta la edad: hay mayor proporción de células madre hematopoyéticas con producción mieloide y menor cantidad de células madre hematopoyéticas que producen proporciones equilibradas de linfocitos y células mieloides. Este cambio mina nuestra capacidad de reaccionar ante agentes infecciosos; los ancianos producen menos linfocitos y por ello su vacunación no es tan eficaz como en los jóvenes.
¿Se podría rejuvenecer un sistema inmunológico viejo si se eliminasen las células madre hematopoyéticas con producción mieloide? Unos investigadores hicieron el experimentó con ratones ancianos: destruyeron, con anticuerpos, las células citadas. Comprobaron que el tratamiento restauró los rasgos característicos de un sistema inmunológico joven: aumentaron los progenitores de los linfocitos T y B, y mejoraron los marcadores de deterioro inmunológico relacionados con la edad: disminuyeron las proteínas inflamatorias, subió respuesta a la vacunación y creció la capacidad de resistir a una infección.

El agua de la lluvia ya no es potable

Hasta el año 1899 ningún ojo humano vio al elemento flúor, un asesino implacable. La historia comienza hace más de tres siglos cuando un vidriero alemán observó que, cuando vertía ácidos fuertes sobre un mineral (que después llamarían fluorita), se desprendía vapor que empeñaba sus lentes. Concienzudas investigaciones demostraron que el vapor contenía un nuevo elemento, el flúor, tan reactivo -es el campeón de la reactividad- que costó la salud de los numerosos químicos que intentaron aislarlo. Fernando Moissan, después de sufrir varios envenenamientos, consiguió su aislamiento en 1899: lo premiaron con el Nobel de química, pero murió a los cuarenta y cuatro años.
Abandonamos al elemento homicida de químicos, para fijarnos en algunos de sus compuestos, concretamente en las sustancias perfluoralquiladas y polifluoralquiladas (llamadas PFAS), creadas por la humanidad y esparcidas por el planeta. Sospechamos que la contaminación ambiental por tales sustancias tiene un límite en la Tierra y que el límite se ha superado. La hipótesis se ha probado comparando los niveles de cuatro ácidos perfluoralquilados (PFAA) seleccionados (PFOS, PFOA, PFHxS y PFNA) en varios ambientes (agua de la lluvia, suelos y aguas superficiales) con los límites máximos; límites que han disminuido debido a nuevos conocimientos sobre su toxicidad. Los expertos han concluido: 1º que los niveles de PFOA y PFOS en el agua de lluvia a menudo exceden los límites sanitarios para el agua potable establecidos por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA) y que la suma de los cuatro ácidos en el agua de lluvia suele superar los valores límite daneses para el agua potable; 2º que los niveles de PFOS en el agua de lluvia suelen estar por encima del límite que marca la calidad ambiental para aguas superficiales interiores de la Unión Europea; y 3º que los suelos del mundo están contaminados, a menudo por encima de los límites propuestos por los holandeses. Además, los cuatro ácidos perfluoralquilados se han propagado en la atmósfera y son poco reversibles debido tanto a su alta persistencia (les ha valido el sobrenombre de sustancias químicas eternas) como a su capacidad para participar en procesos cíclicos naturales. Por si fuera poco el perjuicio las PFAS se han asociado con daños a la salud, incluido el cáncer, dificultades de aprendizaje y alteraciones en la conducta infantil, infertilidad y complicaciones del embarazo, aumento del colesterol y disfunciones del sistema inmunológico.

Polen y esporopolenina

El olivo, la morera y el árbol llamado plátano son las tres plantas liberadoras de polen que causan la mayoría de las alergias en España; no nos olvidamos del polen de los cipreses y gramíneas, abundantes en algunas regiones de la península ibérica. Además de los españoles, uno de cada tres terrestres se prevé que padecerá polinosis, que así llaman los expertos a lo que los profanos denominamos alergia al polen. La respuesta alérgica se debe a las proteínas que muestra el grano de polen, proteínas diferentes y más alergénicas, si las plantas están sometidas a estrés biológico (entiéndase contaminación, por ejemplo). El viento o los animales no son los únicos vehículos que transportan los granos de polen, las partículas procedentes de la combustión del gasóleo también puede llevarlos en su superficie, alterados en este caso y más alergénicos. ¿Cuánto polen es suficiente para desencadenar la respuesta inmune? Poco más de un centenar de granos de polen de olivo en cada metro cúbico de aire; como comparación piénsese que en Andalucía se han medido concentraciones atmosféricas de veinte mil.
¿Qué es un grano de polen, tal vez se pregunte el lector curioso? Simplificando mucho afirmaría que es el equivalente vegetal al espermatozoide masculino; pues cada minúsculo grano de polen contiene una, dos o tres células masculinas englobadas en un recipiente más o menos esférico recubierto por dos paredes; una interna, formada por celulosa y pectinas, y otra externa, cuyo componente principal es la esporopolenina, que también se encuentra en las esporas, uno de los más inertes y estables biopolímeros conocidos. La extrema resistencia a la degradación química de la esporopolenina ha permitido que tanto los granos de polen como las esporas puedan persistir como fósiles durante millones de años; como, además, la pared externa del grano de polen de cada especie vegetal presenta patrones específicos, su análisis permite reconocer las especies vegetales que vivieron en tiempos pasados y, en consecuencia, averiguar los climas pretéritos. Añado un breve comentario sobre la estructura química de este complejísimo biopolímero; se sintetiza usando como precursores moléculas de ácidos grasos, fenilpropanoides, fenoles y minúsculas cantidades de carotenoides, que se han entrecruzado para formar una estructura rígida. Su composición química, distinta en muchos vegetales, nos indica que más que un compuesto específico es una familia de compuestos; en la esporopolenina de pino y del musgo Lycopodium clavatum, por ejemplo, pueden distinguirse unidades químicas distintas.

Cromo y hojas de afeitar

Resulta sorprendente los vericuetos por los que circula la mente para llegar de la historia a la toxicología. Comprobémoslo. Me instruía sobre las causas del declive de la civilización maya cuando me enteré de la existencia, en el valle guatemalteco del río Motagua, de uno de los yacimientos de jade más ricos del mundo. De ahí salió todo el jade usado por los americanos durante tres milenios porque, para mayas y aztecas, el jade, más valorado que el oro, significaba fertilidad y poder. En ese momento mi interés se desvió hacia la mineralogía; porque el jade es una roca que consta de dos minerales de la familia de los silicatos; ambos de color verde debido a inclusiones de cromo. Existen muchas gemas, pero sólo cuatro, si nos atenemos al criterio tradicional se consideran piedras preciosas, los diamantes, rubíes, esmeraldas y zafiros; y la mitad de ellas, la esmeralda y el rubí deben su color, verde una, rojo el otro, a la presencia del cromo, con la adición de hierro en la segunda gema. El metal cromo, además de proporcionar color, como su nombre indica, a algunos minerales y rocas, añade propiedades deseables a aleaciones con otros metales: el acero inoxidable, por ejemplo, debe su calificativo a que contiene más del doce por ciento de cromo. Me detengo en uno de los usos de este metal, las cuchillas de afeitar, fabricadas con acero y un revestimiento de cromo. Si el suspicaz lector se fija en la composición del material que soporta las cuchillas y contacta con la piel, comprobará que para fabricarlo se emplean varios antioxidantes: alabamos el uso de un derivado de la vitamina E, objetamos al BHT (dibutilhidroxitolueno) porque se sospecha que es un disruptor endocrino, o sea, un compuesto que interfiere con el funcionamiento de las hormonas. Mi sorpresa surgió al verificar las condiciones en las que se sintetiza uno de los productos que contiene el material que contacta con la epidermis, el polietilenglicol (PEG), un estabilizador de emulsiones que tiene un amplio empleo en los cosméticos. Calificado como seguro el problema no dimana del compuesto puro, sino de su fabricación; pues en ella está presente el cancerígeno óxido de etileno y el posiblemente cancerígeno 1,4-dioxano. Me pregunto: ¿los fabricantes han comprobado de manera exhaustiva si las cantidades residuales, mínimas (ppm), de esas sustancias dañinas que quedan en el producto comercializado son tóxicas a largo plazo?

Cacao

El café, té y chocolate contienen el mismo estimulante, la cafeína; se trata de tres productos degustados por los humanos que obtenemos de diferentes vegetales; de África son originarios los cafetos, el árbol del té procede de Asia, a América le debemos el cacaotero o árbol del cacao (Theobroma cacao). Dejo a un lado las dos infusiones para centrarme en la apetitosa vianda. Alimento de los dioses para los mayas o afrodisíaco para algunos europeos, el cacao es muy apreciado desde hace tres milenios; y con el cacao, al que se adiciona azúcar, leche y otros aditivos, se elabora el muy valorado y nutritivo chocolate. El proceso comienza cuando se extraen las semillas de la mazorcas del cacao, se fermentan y se secan para hacer el licor de cacao, la manteca de cacao y el cacao en polvo. El licor de cacao, la mezcla de sustancias procedentes del procesamiento de los granos de cacao, es el ingrediente principal del chocolate. Conocemos su composición: los granos de cacao frescos contienen agua (del 32 al 39%), grasa (del 30 al 32%), proteínas (del 10 al 15%), polifenoles (del 5 al 6%), pentosanos (del 4 al 6%), celulosa (del 2 al 3%), sacarosa (del 2 al 3%), teobromina (del 1 al 2%), ácidos (1%) y cafeína (menos del 1%). Por la elevada capacidad antioxidante de sus polifenoles se considera al cacao un candidato para usarlo como alimento en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y patologías asociadas al estrés oxidativo; recordemos que la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha reconocido al cacao como una de las fuentes alimentarias más ricas en polifenoles. Añadimos que tres tipos de flavonoides (compuestos pertenecientes a la familia de los polifenoles), cuyas cantidades dependen de la raza de la planta y del procesamiento del grano, aparecen en los granos de cacao: las proantocianinas (alrededor del 58%), las catequinas o flavanoles (alrededor del 37%) y las antocianinas (alrededor del 4%).
El delicioso sabor del chocolate depende de muchos compuestos químicos, pero sobresalen los polifenoles y los alcaloides, ambas familias de sustancias inciden de manera directa en el sabor y de manera indirecta en el aroma; los alcaloides se asocian al amargor, los polifenoles a la astringencia. Destacada la beneficiosa capacidad antioxidante de los polifenoles, añadamos que el alcaloide teobromina (dimetilxantina) es un estimulante cuyo efecto sobre en el sistema nervioso humano es semejante al de la cafeína (trimetilxantina), aunque menos potente.

Oxígeno en la atmósfera

En la atmósfera terrestre contemporánea el oxígeno ocupa el veintiuno por ciento del volumen; porcentaje que ha oscilado entre el diez y el treinta y cinco por ciento durante los últimos quinientos cuarenta y un millones años que abarca la Tierra moderna. Aunque no tan crítico para el clima del planeta como el dióxido de carbono, el oxígeno desempeña un papel, pues su concentración en la atmósfera ha subido y bajado repetidamente a lo largo de la historia terrestre, variaciones que -recientemente averiguamos- alteraron el clima. La sustracción de oxígeno adelgaza la atmósfera (disminuye su densidad), aumentando la intensidad de la luz solar que llega a la superficie terrestre sin ser dispersada; más luz significa más evaporación, lo que conduce a mayor humedad y aumento de las precipitaciones: en consecuencia, la temperatura aumenta porque el vapor de agua es un potente gas de efecto invernadero. La adición de oxígeno a la atmósfera tiene el efecto opuesto: mayor densidad atmosférica, más dispersión de luz solar entrante, reducción de la evaporación superficial, menos calor atrapado por el vapor de agua y menor temperatura. 
Una vez llegado a este punto tal vez nos preguntamos ¿de dónde procede el oxígeno? Porque en la atmósfera de la Tierra arcaica no había oxígeno, sino dióxido de carbono. Hace dos mil seiscientos millones de años aparecieron en la Tierra unas rocas rojas cuyo color se debía a los hematites, minerales formados por óxidos de hierro; esto significa que la atmósfera había comenzado a cambiar; porque se necesita oxígeno para formar esos óxidos. Y los agentes transformadores fueron las bacterias fotosintéticas, que consumían dióxido de carbono y dejaban oxígeno como desecho. Al principio el oxígeno desaparecía rápidamente convertido en óxidos, de hierro principalmente. Cuando no hubo metales que oxidar el oxígeno se acumuló en el mar y después pasó a la atmósfera; y la limpió, dejando los cielos azules; si bien todavía era insuficiente para construir la protectora capa de ozono. La acumulación del oxígeno en la atmósfera desencadenó una crisis biológica global en la que desapareció la mayoría de la vida existente; tanto fue así que algunos supervivientes, incapaces de apartarse, se refugiaron en ambientes marginales: y allí continúan todavía. Otras bacterias se adaptaron y usaron el oxígeno para oxidar moléculas orgánicas capaces de almacenar gran cantidad de energía; energía que les permitió convertirse en células más complejas y, más tarde, en organismos pluricelulares, uno de ellos Homo sapiens.

¿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.

Micotoxinas en el aire

Los hongos, que residen en la piel y en el aparato digestivo, o la inhalación de sus esporas, inhalación que se asocia a alergias, asma y reacciones inmunológicas, pueden causar micosis; enfermedades que afectan tanto a los individuos sanos, como a los enfermos e inmunodeprimidos. Los hongos también sintetizan micotoxinas (se conocen varios centenares), venenosas sustancias causantes de micotoxicosis al penetrar en el cuerpo; en contraste con la intoxicación por micotoxinas, que suele ser accidental, los recolectores de setas ingieren veneno cuando comen hongos que han identificado erróneamente.
Los expertos han estudiado concienzudamente la peligrosidad de las micotoxinas que penetran en el organismo por vía alimentaria, sin embargo falta información sobre su toxicidad cuando se inhalan. Un estudio reciente ha demostrado que algunos mohos frecuentes que existen en los paredes interiores y techos de los edificios, si el nivel de humedad es alto, contienen micotoxinas capaces de dispersarse en el aire, permanecer suspendidas en él y ser inhaladas por los ocupantes. El análisis demostró que tres especies de mohos (Penicillium, Aspergillus y Stachybotrys) presentes en las paredes producían micotoxinas, y que éstas se convertían posteriormente en aerosoles. También mostró que la mayoría de las toxinas estaba en las partículas cuyo tamaño corresponde a las esporas; aunque, algunas toxinas, muy venenosas, se encuentran en partículas más pequeñas, granos de polvo que los individuos expuestos inhalan fácilmente y que penetran en su aparato respiratorio.
La tendencia a construir edificios más eficientes energéticamente y aislados del exterior, para ahorrar energía, agrava el problema; porque en su interior pueden darse condiciones favorables -humedad- para el crecimiento de los mohos. El estudio concluye que la presencia de micotoxinas debe ser un importante parámetro de la calidad del aire en el interior de los edificios. Quizá la percepción del riesgo para la salud que supone el moho dentro de los edificios ha cambiado después del incidente ocurrido en 1994 en Cleveland (EEUU): las toxinas del moho Stachybotrys chartarum estuvieron implicadas en la hemorragia pulmonar idiopática que afectó a ocho lactantes. Muchos ocupantes de edificios modernos notan con frecuencia irritación de los ojos y del aparato respiratorio, también dolor de cabeza, fatiga e irritación de la piel, síntomas que se alivian al salir al exterior (síndrome del edificio enfermo). No se ha identificado, sin dudas, el culpable; la mala ventilación, los productos químicos de limpieza y los mohos se encuentran entre los sospechosos.

Flatulencias

“…digo que de suyo [el pedo] es cosa alegre, pues donde quiera que se suelta anda la risa y la chacota” asegura Francisco de Quevedo en “Gracias y desgracias del ojo del culo”. El humilde escritor aunque no comparte la jocosa apreciación del ilustre prócer sí tiene la suficiente curiosidad como para averiguar la composición química de los gases que los humanos expulsamos por el ano, gases que, acompañados de un desagradable olor y ruido característico, llamamos flatulencia, flato o más vulgarmente pedo. Tanto el presidente del gobierno más poderoso, o el millonario más pudiente o el más bello actor como el más humilde, pobre y feo desheredado ser humano liberan, por término medio, entre medio litro y un litro y medio de gases cada día, repartidos entre una y dos docenas de episodios.
Los principales constituyentes de las flatulencias son gases inodoros: el nitrógeno (presente entre el setenta y el noventa por ciento de los flatos), y no el metano como es opinión común, es el componente principal; el hidrógeno (presente entre el cero y el cincuenta por ciento) le sigue en abundancia; el dióxido de carbono (entre el diez y el treinta), el metano (entre el cero y el diez) y el oxígeno (entre el cero y el diez por ciento) acaban el listado. El metano y el hidrógeno son inflamables, por lo que algunas flatulencias pueden encenderse y producir fuego. ¿El mal olor? Proviene de componentes muy minoritarios, sobre todo del sulfuro de hidrógeno (que huele a huevos podridos). No me olvido de las minúsculas cantidades de aerosoles, formados por partículas de excrementos, que también contienen los flatos. 
Algunos de los gases expulsados -nitrógeno y oxígeno- se ingieren, otros -hidrógeno y metano- son producidos por las bacterias que viven en nuestro aparato digestivo, y alguno hay -el dióxido de carbono- que proviene de ambas fuentes. Ello es así porque durante la digestión producimos gases: algunos carbohidratos atraviesan el estómago e intestino delgado prácticamente sin modificarse, pero cuando alcanzan el intestino grueso, sirven de alimento a bacterias que dejan como residuo una abundante cantidad de gas. Se trata de carbohidratos fermentables, como los fructanos  (la inulina, que se añade a frecuentemente a alimentos y bebidas, es unos de ellos) y galactanos, polímeros ambos, de fructosa y galactosa respectivamente, presentes en muchos vegetales, que no son digeridos por las enzimas del aparato digestivo; pero sí son fermentados por nuestras bacterias intestinales.

Basura marina

Comienza el invierno del año 2023. Durante las primeras semanas el buque Toconao vierte al mar veintiséis toneladas de pellets de plástico en aguas portuguesas. Consecuencia: la costa del noroeste español se llena de bolitas de plástico. Inmediatamente el curioso escritor se plantea numerosas preguntas que presto intenta averiguar.
Los pellets, bolitas menores de cinco milímetros, son la manera habitual de fabricar y distribuir la materia prima con la que se fabrican los diversos productos plásticos, ya estén hechos con polietileno (PE), polipropileno (PP) o cualquier otro; pues los pellets se pueden fundir y moldear para que adquieran la forma del producto que deseamos fabricar, desde una botella hasta la pieza de un vehículo. ¿Y después? ¿Dónde van a parar los plásticos cuando dejan de ser útiles? Algunos países ricos los incineran y reciclan, los demás lo vierten al mar directamente, o a los ríos, y ellos los transportan al mar. En resumen, el plástico desechado permanecerá en el ambiente durante siglos, contaminando y afeando ciudades y océanos, playas y paisajes. Porque hay muchos plásticos en el planeta. La producción mundial de plásticos sólo en un año, el 2021, sobrepasó unas décimas los trescientos noventa millones de toneladas. El polietileno (veintisiete por ciento del total) fue el plástico más producido, el segundo (diecinueve por ciento) corresponde al polipropileno; el PVC, con el trece por ciento, ocupa la tercera posición. Los plásticos reciclados suponen el ocho; los plásticos termoestables, excluido el poliuretano, acaparan el siete, el mismo porcentaje que los otros termoplásticos; les siguen el PET (polietileno tereftalato), con seis; el poliuretano, con cinco y medio; el poliestireno, con cinco; y los bioplásticos, con el uno y medio por ciento.
Ahora confesemos ignorancia: ni se conoce el impacto en el medio marino de los microplásticos (pellets incluidos), ni se ha evaluado su riesgo. Es probable que los impactos ambientales de los microplásticos sean subletales, pero interactúen con otros factores acumulándose sus efectos dañinos. Sabemos que los microplásticos están presentes en una amplia variedad de fauna, pero ignoramos cómo afectan a los individuos, a las poblaciones, y el efecto de las sustancias químicas que contienen.
Se ha argumentado que debería aplicarse el criterio de precaución; porque hay suficiente información para justificar la adopción de medidas para reducir la exposición a los microplásticos marinos: no se biodegradan, se acumulan en la fauna y nosotros nos alimentamos de peces y mariscos.

Número de órganos del cuerpo humano

¿Qué hay dentro de la piel humana? Los antiguos egipcios creían en la inmortalidad del espíritu; creían que, para ser absueltos en el juicio de Osiris, el cuerpo debía ser conservado: por ello arrojar el cuerpo del difunto al agua o al fuego era uno de los peores castigos, porque impedía la inmortalidad. Consecuentes con esa creencia, y para preservar los cadáveres, enterraban sus muertos en la caliente arena del desierto, que los desecaba rápidamente previniendo su putrefacción. Los oficiantes observaron que el cuerpo  humano contiene mucha agua, y que el agua es un eficaz agente de descomposición; aprendieron entonces a extraer los órganos y la sangre; más tarde a tratar el cuerpo con natrón (compuesto químico que el profano llama sosa y el experto carbonato sódico) y a hacer momias; por todo ello consideramos que los embalsamadores egipcios fueron los primeros en conocer qué cosas había dentro del envoltorio corporal.
Un artículo publicado en la revista Nature nos informa que el envejecimiento no sólo afecta de manera desigual a los diferentes individuos, sino también a los órganos de un mismo individuo: efectivamente, unos investigadores analizaron proteínas del plasma sanguíneo humano procedentes de once órganos o sistemas o tejidos (corazón, grasa, pulmones, sistema inmunitario, riñón, hígado, músculo, páncreas, cerebro, sistema vascular e intestino) y descubrieron que una de cada cinco personas mostraba un órgano (o sistema o tejido) muy envejecido. Con ser la vejez un fenómeno muy interesante, no me paro en ella en este momento, sino más bien en cuáles y cuántos son los órganos que analizaron los investigadores. Me pregunto cuántos órganos tenemos los humanos y cuáles resultan esenciales para la supervivencia. Antes de continuar debo saber qué es un órgano: el cuerpo humano está formado por células, un conjunto de células similares que desempeñan una función se las considera un tejido (como el tejido nervioso o el muscular), un órgano es un conjunto de tejidos que trabajan juntos para un objetivo común. En lo que se refiere al número de órganos, algunos biólogos aceptan setenta y ocho; considerando que huesos, dientes y músculos cuentan como uno. De todos ellos sólo cinco cumplen funciones indispensables: el cerebro, el corazón, el hígado, al menos un pulmón y un riñón; porque la pérdida de la función que ejerce cualquiera de los cinco significa la muerte. Me sorprende advertir que un cuerpo humano puede sobrevivir sin unos cuantos órganos.

Lateralidad de la biomoléculas

Los bioquímicos saben que los aminoácidos con los que se construyen los seres vivos son zurdos, los azúcarés que se usan en la biosfera son diestros y la molécula en que almacenamos la información genética, el ADN, es diestra. ¿Qué significan tales calificativos? Que, aunque existen moléculas simétricas -tan exactamente iguales a sí mismas como un guante de la mano izquierda y uno de la derecha-, los seres vivos sólo usan una de ellas (fenómeno que los bioquímicos nombran homoquiralidad). Sin embargo, en las reacciones químicas habituales se sintetizan casi tantas moléculas zurdas como diestras; escribimos casi porque tanto los aminoácidos zurdos como los azúcares diestros son ligeramente más estables que sus opuestos;  pero las diferencias de estabilidad energética son tan mínimas que en la síntesis de una mezcla, hay un exceso de una molécula por cada seiscientos mil billones. Como los científicos consideran que tal desigualdad es insignificante se preguntan ¿por qué en la Tierra primitiva prevaleció una de ambas biomoléculas?
Una posibilidad consiste en que los cometas trajeran las biomoléculas precursoras -zurdas o diestras- a la Tierra. Entonces, ¿cómo se sintetizaron en los cometas? Tal vez una clase de luz -la polarizada circularmente- destruya preferentemente a unas u otras. Es una evidencia de esta hipótesis que los astrónomos descubrieran, en la nebulosa de Orión, radiación infrarroja polarizada circularmente; que deja un exceso de moléculas zurdas, si bien lo hace después de destruir la mayoría de las moléculas.
Otra posibilidad (denominada hipótesis de Vester-Ulbricht) se centra en la fuerza nuclear débil que gobierna algunas desintegraciones radiactivas. La desintegración radiactiva beta menos produce electrones zurdos; porque también existen versiones zurdas y diestras de los electrones, de la misma manera que hay versiones zurdas y diestras de algunas moléculas; y los electrones zurdos destruyen las moléculas zurdas, lo que deja sólo las moléculas diestras como precursoras de la vida. ¿De dónde proceden tales electrones zurdos? De la desintegración de los átomos radiactivos que tiene la Tierra de forma natural o de la desintegración de ciertas partículas (muones) procedentes de la interacción con la atmósfera de los rayos cósmicos, que constantemente bombardean la Tierra. J. M. Dreiling y T. J. Gay proporcionaron evidencias de esta hipótesis: produjeron electrones y descubrieron que los zurdos reaccionan mejor con las moléculas gaseosas zurdas que con las diestras.
Como ha comprobado el sabio lector el asunto está aún sin dilucidar.

Ira y serotonina

Almorzábamos y mi interlocutor -enojado- se quejaba de los perjuicios del azúcar. Tal vez porque no compartía ni su tesis ni sus argumentos, asocié la bioquímica del enfado con el metabolismo del azúcar y necesité esforzarme para disimular la sonrisa. ¿Qué recordé en aquel momento? Las moléculas del azúcar de mesa están formadas por glucosa y fructosa unidas, unión que se rompe en el aparato digestivo. Una de las funciones de la glucosa consiste en ayudar al aminoácido triptófano para que atraviese la barrera hematoencefálica que protege al cerebro; sin glucosa dicho aminoácido -que nosotros no fabricamos- no llega desde la sangre a las células cerebrales; y el triptófano es la materia prima que se transforma en serotonina, mensajero químico con que se comunican las neuronas. Si la serotonina escasea, ciertos circuitos neuronales -las comunicaciones entre el centro cerebral de los pensamientos racionales y el centro cerebral de las emociones- se vuelven más tenues; el centro de las emociones se hace con el control del cerebro y las respuestas que damos resultan desproporcionadas; es la serotonina quien permite que razones y emociones se equilibren y demos una respuesta juiciosa.
El Trastorno Explosivo Intermitente -que así llaman los psicólogos a los arrebatos de ira, cólera, enfado, rabia, enojo o furia- es una emoción intensa. La ira libera noradrenalina y adrenalina (hormonas cuya acción dilata la pupila del ojo, aumenta el ritmo cardíaco, la presión sanguínea y la frecuencia respiratoria), glutamato (principal neurotransmisor excitador del cerebro) e insulina (hormona que mete combustible -glucosa- en las células). Además, la ira disminuye la cantidad de serotonina, disminuye la actividad neuronal en la corteza prefrontal y aumenta en la amígdala: los niveles bajos del serotonina debilitan las comunicaciones neuronales entre las amígdalas (el centro cerebral de las emociones) y la corteza prefrontal (el centro cerebral del pensamiento racional): la ira, más que la razón, gobierna entonces al sujeto. 
La cólera es una respuesta natural ante una amenaza, que inspira una conducta agresiva cuando somos -o nos sentimos- atacados. La frustración (no alcanzar el objetivo que pretendemos) nos genera ansiedad; pero no todos tenemos el mismo nivel de tolerancia a la frustración y a la ansiedad; aquellos cuyo nivel de tolerancia es muy bajo -gobernados por el centro cerebral de las emociones- tienen un comportamiento impulsivo y se enojan con facilidad porque interpretan situaciones neutras como un ataque. ¿Ha apreciado el sabio lector la importancia de aprender a controlar impulsos y emociones?

Obesidad y compuestos químicos

La Organización Mundial de la Salud ha declarado que la obesidad es una epidemia mundial: no sólo hay muchos infantes obesos -uno de cada cuatro-, sino también hay cada vez más. A pesar de que las autoridades sanitarias mundiales han priorizado la mejora de los hábitos alimentarios y el aumento de la actividad física para reducir la obesidad, el rápido aumento de ésta, en países con diferentes costumbres dietéticas y actividades físicas, nos indica que factores ambientales, como la exposición a sustancias químicas obesógenas, contribuyen al desarrollo de la enfermedad. Entre los compuestos químicos que promueven la obesidad -que así se definen los obesógenos- se hallan “los bisfenoles y los ftalatos, compuestos organoestánnicos, retardantes de llama, compuestos perfluorados, bifenilos policlorados y dioxinas, plaguicidas y metales” que pueden estar presentes en los alimentos. ¿Quién ha elaborado tal lista se pregunta el suspicaz lector? Aparece en el informe que el Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) publicó en el año 2023. 
Para los bioquímicos no es un misterio como actúan los compuestos químicos obesógenos, se sabe cuál es su mecanismo de actuación. Y no es uno, sino varios: unos obesógenos activan, otros inhiben los receptores hormonales -de las hormonas tiroideas, de los estrógenos y de los andrógenos- presentes en el núcleo de las células que regulan la expresión de algunos genes; en concreto, de los involucrados en la formación y desarrollo de las células del tejido graso y en el peso corporal; además, las sustancias obesógenas también participan en la regulación de algunas vías metabólicas que intervienen en las respuestas inmunes. Por si fuera poco la acción de los obesógenos puede ser permanente y, peor todavía, puede afectar a la siguiente generación. ¿Los periodos más críticos para la exposición a estos dañinos compuestos químicos? Durante la preconcepción, el embarazo y la infancia.
La obesidad es una enfermedad que se asocia a un mayor riesgo de padecer muchos otros males; desgraciadamente, España ocupa la séptima posición de adultos y el cuarto lugar de población infantil, en las escalas de obesidad que exponen los datos de cincuenta y dos países (OCDE, 2019). Afortunadamente para algunos, desgraciadamente para otros, el efecto de la exposición a los compuestos químicos obesógenos no es el mismo para todos los sujetos; depende tanto de la dosis del obesógeno o de la suma de los obesógenos, como de otros factores.

Glutaraldehído y colonoscopia

En la actualidad no existe un registro de errores médicos, por ello sólo disponemos de estimaciones de la mortandad debida a errores médicos. En el año 2013, en el British Medical Journal, M.A. Makary y M. Daniel alegaron que los fallecimientos en EE. UU. por errores médicos suponían la tercera causa de mortalidad. L.T. Kohn, J.M. Corrigan, M.S. Donaldson publicaron en 2000 un libro “To err is human: Building a safer health system” donde declaraban que los expertos estiman que noventa y ocho mil personas mueren cada año debido a los errores médicos que ocurren en los hospitales de EE.UU, un número mayor que las defunciones por accidentes automovilísticos; y el número podría ser mayor porque la preocupación de los sanitarios sobre su responsabilidad desalienta la notificación de los errores. El libro rompe el silencio que ha rodeado el tema, pero sin acusar a los profesionales sanitarios que yerran porque errar es humano; y acaba con las expectativas de los pacientes que creen que la profesión médica siempre se desempeña perfectamente.
El humilde escritor hace estas reflexiones después de leer, en la Revista Española de Enfermedades Digestivas (2006): “El glutaraldehído es uno de los principales desinfectantes utilizados en la limpieza de los endoscopios. Se han comunicado varios casos de colitis por glutaraldehido en la literatura mundial. En nuestro país… presentación de siete casos de colitis aguda, detectados durante cuatro días después de la realización de colonoscopias, probablemente causados por restos de glutaraldehido en los endoscopios”. En resumen, sujetos sanos que, después de hacerse una prueba médica, salen enfermos del hospital.
El escritor no se sorprende de tales sucesos porque ha leído sesudas reflexiones de prestigiosos sanitarios sobre el impacto del sobrediagnóstico y sobretratamiento; sabe que, desgraciadamente, algunos médicos y cirujanos se guían por modas en la práctica médica: la extirpación innecesaria de las amígdalas, las tiroidectomías innecesarias en pacientes con procesos cancerosos benignos, las biopsias innecesarias por PSA elevado, las mamografías anuales o colonoscopias anuales en sujetos sanos, que acaban en cánceres de mama o en colitis. ¿Son prácticas médicas que aportan beneficio o el sujeto va a recibir una intervención médica innecesaria que le va ocasionar daños? ¿Acaso olvidan algunos sanitarios que casi cualquier práctica médica presenta cierto riesgo? ¿Han considerado el balance riesgo-beneficio?
Para no confundir a nadie, el escritor aclara que no duda que la medicina científica española salva vidas, muchas vidas.

Distinguir la zurda de la diestra: experimento de Wu

Nuestro cuerpo contiene veinte miligramos de potasio cuarenta radiactivo; por eso cada día emitimos trescientos cuarenta millones de neutrinos sin notarlo. Cuando caminamos, cada segundo recibimos cuatrocientos billones de neutrinos del Sol, cincuenta mil millones de neutrinos de la radioactividad natural terrestre y entre diez y cien mil millones de neutrinos de las centrales nucleares del mundo; afortunadamente, los neutrinos apenas interaccionan con nosotros: podemos disfrutar del paseo.
Estas diminutas partículas, que atraviesan cualquier cuerpo casi como si no estuviese, intervienen en uno de los más importantes experimentos hecho en el siglo XX. Hasta mediado el siglo pasado los físicos estaban convencidos que cualquier fenómeno en que interviniesen las fuerzas gravitatorias, electromagnéticas o nucleares era indistinguible del mismo fenómeno que fuese su imagen reflejada en un espejo: dicho en otras palabras, la naturaleza parecía no distinguir entre la derecha y la izquierda. Si nos pudiésemos comunicar con un extraterrestre situado en otra galaxia, sabríamos indicarle qué dirección es arriba o abajo sin más que preguntarle la dirección que toma un objeto que cae en su planeta; tampoco ofrecería dificultad señalar delante y detrás: bastaría con alejarse o acercarse algo a nosotros. Resultaba imposible, en cambio, comunicar la tercera dirección, la derecha o izquierda: los físicos creían que la naturaleza era simétrica: no existía fenómeno físico que mostrase la asimetría del espejo. Esto aseguraban los físicos… hasta que la doctora Wu demostró que estaban equivocados. En el año 1956 enfrió cobalto radiactivo a una temperatura menor que una décima de Kelvin y aplicó un campo magnético para conseguir que los átomos se alineasen en la dirección del imán. Si la naturaleza se comportaba como sospechaban los físicos los átomos radiactivos debían emitir tantos electrones en la dirección norte magnética como en la dirección sur; pero no sucedió así, la doctora Wu observó que, en la dirección sur magnética de los átomos de cobalto, se emiten más electrones que en la dirección norte: había diseñado un experimento que distingue inequivocamente la derecha de la izquierda.
¿Qué sucedió en el experimento? En las desintegraciones radiactivas (los físicos las apellidan beta menos) de un átomo, como el cobalto, se liberan electrones zurdos (el calificativo significa que las direcciones del espín -giro- y movimiento del electrón son opuestas) y antineutrinos diestros (las direcciones del espín y movimiento coinciden): los físicos alegan que la paridad no se conserva en tales desintegraciones.

¿Hormona o vitamina D?

¿Es la vitamina D una vitamina? ¿Se trata de una sustancia orgánica imprescindible para la vida humana? ¿La necesitamos incorporar mediante la alimentación porque no la sintetizamos? La respuesta a las dos últimas preguntas es ambigua. Analicemos el problema. Cierto que la vitamina D es imprescindible y que la podemos ingerir en algunos alimentos -animales u hongos-; pero también la podemos sintetizar nosotros en cantidad suficiente. ¿Cómo? Algunas moléculas de colesterol se transforman en una molécula diferente (su nombre, siete-deshidrocolesterol, es lo de menos); por efecto de la radiación solar ultravioleta, esta sustancia presente en la piel se convierte en vitamina D3 (colecalciferol es su nombre químico); este compuesto se transforma de nuevo, primero en el hígado y a continuación en el riñón, en una hormona (calcitriol); hormona que la sangre transporta, unida a una proteína sanguínea, hasta las células diana.
¿Como actúa la hormona? Se une al receptor RVD, una proteína ubicada en el núcleo de las células diana. La molécula resultante de la unión de la hormona con el receptor, actúa como un agente químico (los bioquímicos lo denominan factor de transcripción) que activa numerosos genes; genes que codifican proteínas que intervienen en el metabolismo del calcio, en el crecimiento y diferenciación celular. Aunque los receptores RVD se hallan distribuidos por todo el organismo, mayoritariamente se encuentran en las células de los tejidos y órganos que participan en el metabolismo del calcio y del fosfato (intestino, huesos, riñones y glándulas paratiroides); también pueden encontrarse estos ubicuos receptores en las células de la piel y en células inmunitarias. Que la escasez de vitamina D también se asocie a la esclerosis múltiple, el Alzheimer o el Parkinson tal vez se deba a su participación en mecanismos antiinflamatorios. 
Otras sustancias, capaces de imitar la acción de la hormona, activan al receptor RVD; tales compuestos, sujetos de investigación activa, se utilizan como fármacos para el tratamiento de la psoriasis y se están probando para el tratamiento de procesos inflamatorios (artritis reumatoide), dermatológicos y autoinmunitarios, osteoporosis, cáncer de mama y próstata.
En resumen, cualquiera de nosotros puede convertir parte del colesterol que tenemos en la piel en vitamina D sin más que tomar el Sol. ¿Que aborrece el Sol o necesita prevenir el cáncer de piel? Coma pescado o huevos. ¿Que es vegetariano? Tome hongos después de dejarlos al Sol media hora. Y no se deje engañar: ningún vegetal contiene vitamina D.

La estrella de Matusalén

Hace pocos años, en la constelación Libra de la Vía Láctea, los astrónomos identificaron una estrella (HD 140283) que apodaron la estrella de Matusalén; en recuerdo del longevo personaje bíblico: porque, aunque tenían dudas acerca de su edad, sabían que era la estrella más antigua conocida del universo. Los astrónomos determinaron su edad, utilizando el Telescopio Espacial Hubble, y, en el año 2023, publicaron sus resultados, que fueron una sorpresa para los profesionales y aficionados a la astronomía, porque la edad asignada a la estrella de Matusalén, catorce mil cuatrocientos sesenta millones de años, resulta mayor que la edad del universo, si bien el margen de error de la medida -ochocientos millones- permite albergar esperanzas que no la sobrepase.
La constante de Hubble es una medida del ritmo de la expansión del cosmos cuya importancia reside en que nos permite estimar la edad del universo. Los astrónomos disponen de dos modos de medirla: mediante las observaciones del fondo cósmico de microondas se miden sesenta y siete unidades (km/s.Mpc), en cambio, las observaciones de supernovas les indican setenta y tres unidades (km/s.Mpc): datos semejantes, aunque no iguales. Con estas mediciones -y otras- estiman que el universo existe desde hace trece mil ochocientos millones de años. Colegimos de la edad de la estrella de Matusalén que el universo puede ser más antiguo de lo que calculamos con la constante de Hubble. De serlo, habría dos posibles explicaciones posibles a la discrepancia: o bien las medidas de la constante de Hubble son erróneas o bien los modelos cosmológicos que se utilizan para interpretar los datos son incorrectos. Es más probable que el problema resida en el modelo más que en las observaciones, bastante confiables. A pesar de las incongruencias, el escéptico escritor debe alegar que, aunque queden muchas dudas por resolver, el modelo cosmológico del Big Bang sigue siendo el mejor que tenemos para explicar las observaciones. A saber: el universo se expande y tienen una edad finita; el universo pasó por etapas calientes y densas de donde proviene la radiación cósmica de fondo, radiación que tiene una temperatura de dos Kelvin y siete décimas con una distribución espectral característica de los cuerpos en equilibrio termodinámico; existen macroestructuras en el universo; el setenta por ciento de la materia del universo es hidrógeno, el veintiocho por ciento helio y el resto de los elementos químicos constituyen el dos por ciento restante.

Vitamina A

La vox populi asegura que las zanahorias, debido a la gran dosis de de betacaroteno que contienen, son buenas para la salud ocular: ¡cierto! Pero muchos profanos creen que las zanahorias también mejoran la visión nocturna, y esto es totalmente falso. Durante la Segunda Guerra Mundial los bombarderos alemanes atacaban la ciudades inglesas por la noche para evadir las defensas antiaéreas. Para mantener en secreto el invento de un radar de intercepción aérea, los militares británicos declararon a los periódicos que el éxito defensivo nocturno de sus pilotos se debía a una alta ingestión de zanahorias, para mejorar su visión nocturna. Afortunadamente para los bombardeados, los alemanes se creyeron el bulo.
Aclaremos el asunto. Dentro del cuerpo humano, el betacaroteno que contienen las zanahorias, se rompe en dos moléculas iguales, moléculas que tienen dos posibilidades de transformación: pueden convertirse en vitamina A, que los bioquímicos llaman retinol, o bien se transforman en ácido retinoico, una de las hormonas presentes en nuestro organismo. El retinol puede oxidarse y, convertido en un componente del pigmento visual, captar la luz e iniciar el proceso de visión. El modo de actuación de la hormona es bien diferente: el ácido retinoico viaja unido a una molécula de albúmina en la sangre, atraviesa la membrana de las células diana y se une a un receptor presente en el núcleo de las células diana; allí hay dos tipos de moléculas receptoras: el RAR y el RXR. Los receptores RXR forman parejas, ya sea con RAR, con el receptor de la hormona tiroidea o con el receptor de la hormona procedente de la vitamina D. Cuando el ácido retinoico se une a la pareja RAR-RXR el conjunto actúa como un agente químico (un factor de transcripción); tal agente dispara una serie de procesos que comienzan con la unión a una región concreta del ADN y finalizan con la transcripción de los genes diana. Los receptores RXR -activados por el ácido retinoico- regulan la expresión de los genes que intervienen en el desarrollo embrionario, la diferenciación celular y la proliferación celular; también intervienen en la inmunidad y participan en los mecanismos que controlan la reacción inflamatoria. Como ya habrá deducido el sabio lector la deficiencia de vitamina A en las mujeres embarazadas puede producir malformaciones y retraso mental en el infante; y no desdeñamos que el deficit de la vitamina en los adultos los haga más proclives al cáncer.

Neutralizador de olores

Las ondas, sonoras o electromagnéticas, son los agentes físicos causantes de la sensación sonora o luminosa. ¿Y el olor? Un adulto puede distinguir entre cuatro mil y diez mil aromas diferentes y los agentes causantes del olor son moléculas, moléculas que al unirse a las proteínas receptoras de la mucosa olfativa de la nariz nos producen la sensación olfativa, agradable unas veces o desagradable otras. Fijémonos en la segunda percepción. Mientras que las moléculas orgánicas volátiles que tienen átomos de oxígeno suelen tener aromas frutales, las moléculas habituales que causan mal olor son compuestos que contienen átomos de nitrógeno -que huelen a pescado en mal estado o a heces- y compuestos con átomos de azufre -cuyo olor típico es el de los huevos podridos-. ¿Podemos suprimir el mal olor? Sí, y tenemos dos posibilidades de hacerlo: enmascararlo o eliminarlo. Lo enmascaramos con un ambientador, probablemente un aerosol que contiene un perfume. La otra posibilidad de suprimir el mal olor consiste en emplear un neutralizador de olores, que no enmascara, sino elimina las moléculas causantes del mal olor ambiental. Comentaré una de las sustancias más eficaces que puede usarse para neutralizador los malos olores: el ricinoleato de zinc, una sal del ácido ricinoleico (un ácido graso, pariente del ácido oleico, presente en el aceite de ricino). ¿Cómo ejerce su función neutralizante? El zinc inactiva la molécula causante del mal olor uniéndose a ella a través de su átomo de nitrógeno o de su átomo de azufre. ¿Qué función ejerce entonces el ricinoleato? Las moléculas de agua que rodeen al ión cinc, disuelto, impiden que se una a las moléculas malolientes; el ricinoleato obliga al ion cinc a situarse en la interfase entre el agua y el aire, para que las moléculas agua no obstaculicen su acción. No obstante, son necesarias otras sustancias, unos ligandos activadores, para que dejen libre el sitio de unión del cinc con la molécula causante del mal olor. Si todo funciona correctamente la maloliente molécula  queda unida al cinc, secuestrada: disponemos entonces de un neutralizador de olores eficaz. El funcionamiento del activador puede comprobarse con amoníaco, compuesto que tiene un desagradable olor característico: su absorción puede alcanzar el noventa por ciento o quedarse en el cincuenta dependiendo de las características del activador. Poco más puedo añadir, quizá recordar que tanto los detergentes, como los cosméticos, suavizantes, limpiadores y textiles pueden tener neutralizadores de olor.

Circuitos neuronales, emociones y razones

Tal vez al incrédulo lector le parezca un engaño, pero su felicidad depende del buen funcionamiento de un par de un circuitos eléctricos que, en el cerebro, denominamos circuitos neuronales. 
Argumentaré tan afirmación recordando los argumentos de Daniel Goleman. Las señales procedentes de los ojos y oídos, a través de neuronas, van al tálamo (primera estación de su recorrido, situada debajo de la corteza cerebral), de ahí al neocórtex (área del cerebro pensante), después a la amígdala (centro cerebral de las emociones): mediante esta conexión neuronal -larga- funcionamos habitualmente: damos una respuesta, después de que el área del cerebro pensante analice la situación. Pero existe una conexión de emergencia -corta- en la que las señales sensoriales van directamente del tálamo a la amígdala; este circuito permite que la amígdala responda, antes que el neocórtex haya valorado la información. Este circuito -corto- más rápido nos permite entender el poder de las emociones porque, en tales circunstancias, la amígdala guía nuestra actuación antes que intervenga el más lento, aunque mejor informado, neocórtex. Mientras que la amígdala ejecuta una reacción impulsiva (un asesinato, en el caso más trágico), otra parte del cerebro, el lóbulo prefrontal del neocórtex, desconecta la amígdala y elabora una respuesta juiciosa; tardamos más, pero la respuesta es mejor, porque el pensamiento precede al sentimiento.
La cooperación entre sentimientos y pensamientos se debe a las conexiones entre la amígdala y el neocórtex. Si una emoción fuerte nos perturba, falla el pensamiento racional porque las conexiones emocionales muy activas sabotean el funcionamiento de la corteza prefrontal: ocurre con los niños impulsivos, que tienen un elevado coeficiente intelectual y pobres rendimientos académicos; y también en quienes tienen deteriorada las conexiones entre la amígdala y la corteza prefrontal; las decisiones -personales y laborales- que toman son desastrosas.
La amígdala alberga recuerdos emocionales, y elabora respuestas, sin participación consciente. Durante los primeros milisegundos de una percepción sabemos inconscientemente si nos agrada o desagrada: porque hechos y emociones se almacenan en lugares cerebrales distintos. El hipocampo cerebral registra percepciones, hechos puros, la amígdala les asigna una emoción; el hipocampo registra caras o sonidos, la amígdala nos indica cuánto amamos u odiamos esa cara o ese sonido. En resumen, los sentimientos son indispensables para la toma de decisiones porque nos orientan ante las posibilidades que nos ofrece la lógica racional. En cierta manera -arguye Goleman- tenemos dos clases de inteligencia, la racional y la emocional, que debemos armonizar.

Vitamina E

La historia se remonta a más de un siglo. En el año 1922, Herbert McLean Evans y Katharine J. Scott Bishop hallaron que las ratas jóvenes crecían saludables, cuando las alimentaban con una dieta cuya única fuente de grasa era la manteca de cerdo, pero las hembras eran incapaces de reproducirse y los machos se volvían estériles. Dedujeron que existía un agente químico necesario para la reproducción; pronto se identificó el compuesto y se le calificó como vitamina de la fertilidad: nombre poco afortunado porque desde entonces muchas personas lo toman motu propio.
El término vitamina E se refiere a ocho moléculas solubles en grasas, de las cuales sólo una, el alfa-tocoferol, satisface la necesidad humana de vitamina, las otras se excretan; en el hígado, el alfa-tocoferol se une a una proteína, que se incorpora a las lipoproteínas dispersas en la sangre, para llegar a las células.
El alfa-tocoferol actúa en el organismo humano como antioxidante; pero no como un antioxidante cualquiera, sino como uno liposoluble. Los ácidos grasos, componentes esenciales de las membranas celulares, son vulnerables al daño causado por los radicales; por ello su oxidación podría influir en la actividad de las proteínas y enzimas presentes en la membrana celular. El alfa-tocoferol intercepta los radicales peroxilo y previene la reacción de oxidación de los lípidos. Cuando una molécula de alfa-tocoferol neutraliza el radical, se oxida; por ello necesita de otros antioxidantes, como la vitamina C, el glutatión y el NADPH, para que regeneren su capacidad antioxidante.
Además de mantener la integridad de las membranas celulares en todo el cuerpo, el alfa-tocoferol protege de la oxidación a las grasas que contienen las lipoproteínas de baja densidad (LDL), vehículos que transportan grasas en la sangre: nos percatamos de la importancia de la vitamina si recordamos que las LDL oxidadas están presentes en las enfermedades cardiovasculares.
Otras acciones del alfa-tocoferol quizá también dependan de su capacidad antioxidante; pues la alteración de los lípidos que componen las membranas celulares podría afectar a las proteínas que allí se hallan; en concreto, el alfa-tocoferol estimula la proliferación de células T de la inmunidad celular.
Sepa el maduro lector que los expertos en salud estiman que más del noventa por ciento de los adultos norteamericanos -sospechamos que algo similar sucede con los europeos- no satisface el requerimiento diario promedio del alfa-tocoferol.

Aguacate y bulos de internet

 
Un vegetariano me preguntaba sobre los alimentos que debía seleccionar para ingerir abundante vitamina D. Inmediatamente recordé los pescados azules y los hongos, pero no estaba seguro si los productos lácteos y los huevos, a los que es muy aficionado mi interlocutor, eran buenos suplementos de vitamina D. Recurrí a internet para comprobarlo: y ahí surgió la sorpresa porque en muchísimas páginas de la red, tanto en los laboratorios de venta de suplementos alimentarios como en prestigiosos periódicos o revistas de amplia tirada, que deberían estar bien informados pude leer que el aguacate contiene vitamina D. Tantas veces encontré el dato que casi dudé de la bioquímica que yo sabía; porque en los textos de bioquímica puede leerse que la vitamina D sólo la pueden fabricar los animales o los hongos; aquéllos la sintetizan en la piel, con el auxilio de la luz ultavioleta del Sol, a partir de una molécula de colesterol modificada, éstos, también con el auxilio de la luz ultravioleta del Sol, la sintetizan a partir de la molécula de ergosterol. Como los vegetales ni tienen colesterol ni ergosterol es absolutamente imposible que contengan vitamina D; y como el aguacate es un vegetal, colijo que el aguacate no contiene, ni puede contener vitamina D. Ahora bien, si el escéptico lector va a navegar a internet y en el buscador google introduce, al mismo tiempo, las palabras vitamina D y aguacate, comprobará como le aseguran que se trata del vegetal que contiene más vitamina D. ¡Falso!
Haga otra prueba el escéptico lector. Averigüe el nombre científico del aguacate (Persea americana) e introduzca ahora en google los términos Persea americana y vitamina D: el resultado será absolutamente distinto del anterior porque la mayoría de las páginas le proporcionan la información del análisis químico del aguacate; y en él podrá leer que la cantidad de vitamina D que contiene es cero. ¿A qué se debe la diferencia entre una búsqueda y otra? Los resultados que proporciona la primer búsqueda carecen de rigor científico, se trata de meros plagios unos de otros, de copias sin comprobar si el dato es cierto. En la segunda búsqueda, al informarse acudiendo al nombre científico del fruto, los resultados que se hallarán provienen de fuentes científicas de rigor contrastado. El escritor no tiene duda alguna; pero le pregunta al lector curioso ¿de cuál se debe fiar?

Cinc

Disertábamos varios contertulios sobre el ahorro que supondría eliminar la corrosión metálica en las embarcaciones. Mencionamos los ánodos de cinc, las grandes láminas de metal que se colocan en los cascos de los buques, para que se oxide el cinc y proteja al acero de la corrosión marina. Una vez puestos de acuerdo sobre necesidad del metal, se me ocurrió entonces que también nuestro organismo requiere de forma imprescindible el cinc, aunque en menor cantidad, pues el cuerpo humano apenas contiene dos gramos del esencial metal.
Más de tres mil proteínas humanas se unen, de una manera u otra, al ion cinc presente en el cuerpo; ion que interviene tanto en el crecimiento y desarrollo, como en la inmunidad, la transmisión de impulsos nerviosos, la visión y la reproducción. Sólo menciono dos enzimas del más de medio centenar que requieren iones cinc para ejercer su función: todas las células contienen superóxido dismutasa, una enzima antioxidante que inactiva los radicales libres de oxígeno; si el gen que codifica la enzima ha mutado los pacientes presentan esclerosis lateral amiotrófica o síndrome de Dawn. La anhidrasa carbónica también requiere cinc para su actividad; la enzima activa la conversión de dióxido de carbono en bicarbonato e ión hidrógeno, y viceversa: su correcto funcionamiento permite que el dióxido de carbono sea expulsado hacia el exterior.
Contienen cinc las proteínas receptoras de hormonas que están presentes en los núcleos de las células; receptores que se unen a las hormonas esteroides, entre las que se hallan las hormonas sexuales, a las hormonas tiroideas y a las hormonas procedentes de las vitaminas D y A; tales receptores son proteínas (se les llama factores de transcripción) que se unen al ADN para activar o impedir la expresión de algunos genes. El sabio lector deducirá su importancia si considera que un receptor mal sintetizado, por carencia de cinc, impide la función de cualquiera de las hormonas mencionadas.
Las metalotioneínas son pequeñas proteínas que contienen abundante aminoácido cisteína; por ello son capaces de unirse a muchos iones cinc y controlar la cantidad de dicho metal en el organismo; como, además, pueden de enlazarse a otros metales, intervienen en la desintoxicación de los nocivos metales pesados.
¿Dónde hay este imprescindible metal? En alimentos, como la carne, ricos en proteínas, ya que queda retenido entre las mismas. Y en el intestino delgado abundan las proteínas transportadoras que absorben el ion cinc de la luz intestinal para incorporarlo a nuestro organismo.

Arqueas

En el siglo XX los biólogos consideraron que las arqueas eran bacterias. ¿Sus argumentos? Ambas son unicelulares (similares en tamaño -microscópico- y forma -redondeada, cilíndrica o irregular-), la estructura de sus células es similar y su material genético no está encerrado en un compartimiento. ¡Erraron! Siendo seres vivos cuyo antepasado común se remonta a tres mil quinientos millones de años, bacterias y arqueas son muy distintas. Analicemos sus diferencias. La membrana de las bacterias y arqueas difiere tanto en la estructura (bicapa frente monocapa), como en la composición (ácidos grasos versus cadena de carbonos) y el tipo de enlace. La pared celular de éstas no contiene macromoléculas de peptidoglucanos, que sí tienen aquéllas. El metabolismo de ambas también es distinto: muy variado el de las bacterias, por lo que habitan en cualquier ecosistema; mucho más restringido el de las arqueas por lo que sus hábitats también son más restringidos. Algunas arqueas generan metano a partir de dióxido de carbono; ninguna bacteria lo hace. Las arqueas obtienen la materia y energía de los compuestos inorgánicos; ninguna hace la fotosíntesis ni vive de otros seres vivos, como sí hacen las bacterias: esto significa que ninguna arquea es patógena para los animales o para las plantas. Las arqueas no forman esporas, las bacterias sí. También difieren en cuanto a la maquinaria genética mediante la que replican su ADN.
Las arqueas, con las bacterias los seres vivos más primitivos del planeta, no se han adaptado a los cambios climáticos por los que ha pasado la Tierra a lo largo de su historia, como sí lo han hecho las bacterias. Al haber evolucionado poco habitan en ecosistemas similares a los de la Tierra primitiva: lugares extremos (se las califica como extremófilas) como las fuentes hidrotermales de aguas profundas o zonas volcánicas terrestres, ambientes muy ácidos o hipersalinos (como las salinas, algunos lagos y el Mar Muerto), y regiones sin oxígeno. No obstante, no todos los extremófilos son arqueas, ni todas las arqueas son extremófilas: son arqueas los metanógenos que se encuentran en ambientes acuáticos carentes de oxígeno y en el aparato digestivo de algunos animales, donde convierten el dióxido de carbono en metano.
Si bien se ignora el número de especies de arqueas (se han identificado menos de mil), sospechamos que su diversidad es menor que las bacterias; no obstante, son tan abundantes -en los océanos- que contienen la quinta parte de la biomasa del planeta.

Toxinas naturales en patatas y tomates

Las patatas no son un alimento para tomárselo a broma: a lo largo del siglo XX (años 1918, 1925, 1959, 1979, 1984) ha habido casos de intoxicaciones -tres muertes incluidas- de personas que comieron patatas (contenían entre doscientos cincuenta y quinientos miligramos de solanina por cada kilo de patata). La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha evaluado los riesgos para la salud humana de toxinas naturales, como la solanina presente en la patata y la tomatina del tomate. La función de ambas probablemente sea proteger a la planta de los insectos y hongos; a nadie extrañará, por tanto, que se usen como insecticidas o fungicidas.
¿Cuánta solanina debemos ingerir para que sea tóxica? De dos a cinco miligramos diarios por cada kilogramo de peso corporal. Las patatas no superan los doscientos miligramos por cada kilo de patata, por lo que no alcanzamos la dosis tóxica si la cantidad de tubérculo que tomamos es moderada. Sin embargo, la salud de los niños pequeños corre riesgo si consumen una cantidad media o alta de patatas. Hemos de saber que la cantidad de toxina aumenta si las patatas están verdes o empiezan a germinar o han sido golpeadas o expuestas a la luz o a la humedad. Afortunadamente hay una sencilla manera de eliminar hasta el ochenta por ciento de la solanina: ¡pele la patata! ¿Por qué la solanina es tóxica? Inhibe la enzima colinesterasa y altera las membranas celulares debido a su unión con el colesterol. La alteración de la membrana de las células del estómago o intestino es la causa probable de síntomas como el ardor en la boca, náuseas, vómitos, calambres abdominales, diarrea, hemorragias y lesiones estomacales.
¿Qué sabemos de la tomatina presente en los tomates? En los mamíferos, hemos comprobado que los síntomas del envenenamiento por tomatina o solanina son idénticos: deducimos que su acción será similar. Sin embargo, la toxicidad de la tomatina sólo se ha comprobado en los animales, el riesgo para los humanos no se ha estudiado, por tanto, ignoramos la dosis máxima de tomatina que podemos ingerir sin que nos cause daño. Por otro lado, la cantidad de tomatina que contienen los tomates maduros, incluso las variedades que más tienen (cherry), es muy inferior a la cantidad de solanina presente en las patatas. En resumen, confiamos en que el consumo de tomates maduros sea sano. ¡Esperemos que tal presunción sea cierta!