Imprescindibles mitocondrias

Los siete reinos de la biosfera están formados por seres que contienen una o varias células: dos reinos -bacterias y arqueas- están formados por células simples; los otros cinco -protozoos, algas, hongos, animales y plantas- por células complejas. Las segundas contienen un núcleo y orgánulos celulares, las primeras carecen de ambos. Un orgánulo celular imprescindible, al menos desde que existe oxígeno en la atmósfera, es la mitocondria, antigua bacteria que, devorada por una arquea, no fue digerida, sino que ambas establecieron una colaboración para, juntas, formar el precursor de una célula compleja; célula de la que descendemos todos los seres pluricelulares. Aún ahora podemos observar vestigios de la lejana -sucedió hace más de mil quinientos millones de años- unión entre ambas células: la membrana externa mitocondrial es similar a la membrana celular, mientras que la membrana interna mitocondrial es similar a una membrana bacteriana -incluso tiene lípidos, como la cardiolipina, característicos de las bacterias-. La antigua bacteria, que ahora llamamos mitocondria, se encuentra en las células complejas, y su labor es esencial pues se encarga de sintetizar ATP, la molécula que proporciona la energía necesaria para que se realicen todas las reacciones químicas que ocurren en un organismo. ¿Cómo lo hace? La unión del oxígeno con los átomos de hidrógeno procedentes de los azúcares, ácidos grasos y aminoácidos contenidos en los alimentos proporciona la energía necesaria para que funcione la máquina molecular sintetizadora de ATP.
Pero las mitocondrias también tienen otras funciones: desprenden calor, si no se sintetiza ATP con la energía procedente de la unión de los hidrógenos y el oxígeno; sintetizan las hormonas sexuales, la hormona procedente de la vitamina D y las hormonas de la corteza suprarrenal; e intervienen en un mecanismo de protección, el suicidio celular, operativo cuando han dañado a la célula.
Las células del cuerpo humano no podrían vivir sin ATP, o sea, sin mitocondrias. ¿Todas las células humanas tienen estos orgánulos? No. De las treinta billones de células que contiene una persona de setenta kilos, veinticinco billones son glóbulos rojos transportadores del oxígeno y casi billón y medio (1,47) son plaquetas encargadas de coagular la sangre. Sorpréndase el sabio lector, aquéllos carecen de núcleo y mitocondrias, éstas sí tienen mitocondrias, aunque no núcleo. El sorprendido escritor, que sabe que el núcleo es esencial para la duplicación celular, se pregunta, ¿qué es más imprescindible para la célula el núcleo o las mitocondrias?

La Luna y la prosperidad de la vida

La Tierra, con su clima templado y estaciones repetibles, es un oasis en el sistema solar. ¿La estabilidad climática de nuestro planeta es fruto de la casualidad? No, en absoluto, se debe a la existencia de la Luna. Nuestro satélite no sólo es responsable de las mareas, es el ancla que ha estabilizado el eje de rotación de la Tierra durante miles de millones de años, lo que posibilitó la existencia de un ambiente apto para desarrollar una biosfera compleja.
El eje de rotación terrestre está inclinado veintitrés grados y medio respecto al plano de su órbita alrededor del Sol, una inclinación que causa las estaciones; si bien tal inclinación varía, lo hace en un rango muy estrecho (de apenas dos grados y medio) y en períodos de decenas de milenios. La Luna, debido a su enorme tamaño, ejerce una fuerza gravitatoria que contrarresta las perturbaciones gravitacionales de otros planetas, especialmente de los gigantes Júpiter y Saturno; tal efecto asegura que la mínima oscilación del eje de giro terrestre. Nuestro vecino Marte muestra el contraste más acusado: a pesar de su inclinación actual, veinticinco grados, similar a la Tierra, carece de un satélite de gran tamaño capaz de ejercer un efecto estabilizador; como resultado, el eje de rotación marciano ha oscilado, a lo largo de su historia, entre los diez y sesenta grados. La inestabilidad del eje, junto con otros factores, facilitó la pérdida de su atmósfera y del agua, indispensables para la vida. A pesar de todo, los astrónomos planetarios han hallado evidencias de que Marte tuvo un clima suave y fue habitable para la vida bacteriana en su pasado lejano.
Las repercusiones de la diferencia son inmensas. En la Tierra, la pequeña variación del eje permite que los climas regionales se mantengan relativamente estables durante escalas de tiempo geológicas, dando a la vida tiempo para adaptarse y evolucionar, para formar ecosistemas complejos y para diversificarse las especies. Sin embargo, en Marte, la inestabilidad de su eje provocó cambios climáticos bruscos que habrían hecho imposible la prosperidad a largo plazo de cualquier forma de vida, incluso la bacteriana. Por tanto, si bien cabe argumentar que la Luna no fue la causa del origen de la vida terrestre, sí puede afirmarse que permitió su supervivencia y prosperidad durante eones; posibilidad que Marte, carente de satélites de gran tamaño, nunca pudo replicar.

Hongo radiotrófico

Nos ubicamos en Ucrania, en las ruinas de la central nuclear de Chernóbil tras el desastre nuclear del año 1986. Nos hemos protegido con trajes antirradiación NBQ porque sabemos que la zona se ha vuelto inhabitable para casi todas las formas de vida debido a la contaminación radiactiva. Sorprendidos, observamos a un hongo negro que, a pesar de todo, no solo resiste tales condiciones extremas, sino que prospera y crece en presencia de radiación, incluso -sospechamos- se alimenta de ella. Cladosporium sphaerospermum, el nombre científico de este resistente ser, no escapa de la radiación, la busca, pues -para pasmo de los biólogos- crece más rápido donde detecta mayor cantidad de radiación gamma. Un pigmento que nos protege de los rayos ultravioleta del Sol, polímero sintetizado a partir del aminoácido tirosina y presente en la piel humana, es el inesperado protagonista de esta inconcebible historia. La melanina, que así se llama nuestro protector solar natural, también está presente en el hongo, donde ejerce una función bien distinta: capta la radiación gamma y la transforma en energía que el hongo utiliza para vivir. Este proceso de radiosíntesis fúngica nos recuerda a la fotosíntesis vegetal; pero mientras las plantas absorben la luz solar, el hongo utiliza la invisible radiación gamma cien mil veces más energética. Aunque ignoramos el mecanismo bioquímico que emplea el hongo para convertir la energía de la radiación en energía química; sí sospechamos que la melanina fúngica absorbe los rayos gamma y, a través de reacciones químicas en las células, convierte la energía radiactiva en compuestos que sirven como combustible celular al hongo.
A esta capacidad del hongo podemos hallarle un uso inesperado. Hemos comprobado que el exceso de radiación dificulta la exploración humana del espacio; porque fuera del campo magnético de la Tierra, los astronautas están expuestos a altos niveles de radiación ionizante que les causa daño celular e incluso cáncer. Si queremos colonizar Marte o viajar por el sistema solar necesitamos protegernos. En el año 2020, los moradores de la Estación Espacial Internacional efectuaron un experimento: demostraron que este hongo negro es capaz de reducir el nivel de radiación: en concreto, comprobaron que una delgada capa fúngica, de apenas dos milímetros, bloqueaba parte de la radiación. Dejemos volar ahora el pensamiento e imaginemos un hábitat marciano cubierto con el hongo, hongo que actúa como un escudo antirradiación y autorreparable, que se alimenta de lo que es letal para nosotros.

El Sol y el clima terrestre

 

El Sol no es inmutable, cambia cada once años, durante los cuales pasa por fases de alta y baja actividad en las que su atmósfera muda de calma a una actividad violenta. Los cambios se manifiestan tanto en variaciones de la luminosidad solar como en perturbaciones de su campo magnético; ambas suelen estar interrelacionadas: la luminosidad es máxima cuando el número de manchas solares (zonas en las que se vuelve visible el campo magnético del Sol) es máximo y mínima cuando casi no hay manchas. El máximo de actividad del Sol tienen efectos visibles -numerosas manchas solares, erupciones solares y eyecciones de masa coronal- detectables en la Tierra, las dos últimas, como tormentas solares. La actividad magnética del Sol -argüimos- aumenta y disminuye durante cada ciclo: cuando alcanza el punto de actividad máxima la polaridad del campo magnético solar se invierte, los polos norte y sur se intercambian; a continuación, la actividad comienza a disminuir hasta llegar a un mínimo, que marca el final del ciclo y el comienzo de otro.
¿Existe relación entre la actividad del Sol y el clima de la Tierra? Con independencia de la mayor o menor actividad del Sol, el valor medio de la intensidad de radiación solar que recibimos en la Tierra, mil trescientos sesenta y seis vatios cada metro cuadrado, apenas cambia; las oscilaciones producidas por el ciclo de las manchas solares no sobrepasan una unidad, que equivale a una décima por ciento, por lo que sus efectos climáticos son insignificantes. Cabe preguntarse si el Sol causa del cambio climático contemporáneo: rotundamente no. El Sol influye en el clima de la Tierra, pero no es responsable del calentamiento global que hemos detectado en las últimas décadas: es demasiado grande para deberse a la actividad solar y demasiado rápido para vincularlo a cambios en la órbita terrestre. Sin embargo, el Sol sí influye en el clima a largo plazo: no es desdeñable el efecto de algún otro ciclo solar de mayor duración -siglos- en los que la variación de intensidad es, más o menos, del mismo orden que el ciclo de once años. El Sol también influye en el clima, de forma más drástica, a muy largo plazo: la luminosidad solar aumenta un diez por ciento cada mil millones de años y el aumento de sólo el uno por ciento del brillo provocaría una subida de uno o dos grados en la temperatura media atmosférica.

Antigüedad de las membranas celulares

Si bien en términos de biomasa de la biosfera cabe indicar que las bacterias acumulan un quince por ciento frente al uno por ciento de las arqueas, ambas superadas ampliamente por las plantas; en lo que se refiere al número de seres, bacterias y arqueas superan con mucho a los demás seres vivos. En cuanto a la antigüedad, bacterias y arqueas son los seres vivos más viejos, pues ambas descienden de la primera célula viva LUCAs (añado la s al término inglés LUCA por un motivo exclusivamente eufónico). Me voy a fijar en una de sus diferencias esenciales: la membrana, estructura celular que separa la célula del medio ambiente. Las membranas de lípidos de arqueas y bacterias son una de las dicotomías más profundas de la vida. Comparemos sus diferencias: enlaces distintos (éter o éster), monocapa o doble capa de moléculas, largas moléculas de cadenas hidrocarbonadas ramificadas o sin ramificar, opuesta colocación en el espacio (zurda L o diestra D). Si tan diferentes son y ambas descienden de LUCAs, nos preguntamos qué tipo de membrana tenía LUCAs. Sabemos que las membranas monocapa, con enlaces éter y cadenas hidrocarbonadas ramificadas (de las arqueas) son muy robustas y estables en condiciones extremas, como altas temperaturas, pH extremado y acusada salinidad; las membranas basadas en ácidos grasos, de doble capa y con enlaces éster (de las bacterias) son menos resistentes en tales condiciones. Dado que se sospecha que la vida surgió en entornos extremos (quizá en las fuentes hidrotermales submarinas) colegimos que las primeras células vivas (LUCAs) debieron disponer de robustas membranas, similares a las de las arqueas y no a las de las bacterias. Bajo esta hipótesis, la transición de las membranas similares a las arqueas a las membranas similares a las bacterias (y a todas las demás células) sería una innovación evolutiva posterior, quizá como consecuencia de que el ambiente se volvió menos extremo. Esta transición parece sugerir que las arqueas son más primitivas que las bacterias y, por tanto, antecesoras suyas: no es así, otros datos sugieren que bacterias y arqueas carecen de parentesco, excepto que ambas descienden de LUCAs. Si al sabio lector no le convenció la anterior explicación, el incrédulo escritor advierte que se solidariza con él. Los biólogos manejan una hipótesis alternativa, más plausible, para el cauto escritor: LUCAs podría haber tenido una membrana celular híbrida que luego se especializó en los dos tipos de membrana que observamos hoy.

Giros planetarios

Los físicos han comprobado que el Sol contiene el noventa y nueve con ocho décimas por ciento de la masa del sistema solar y sólo retiene el dos por ciento de su momento angular. Antes de tratar de indagar las causas de tal diferencia intentemos averiguar el significado de los términos masa y momento angular. Habitualmente llamamos peso a la masa de un objeto, poco más hay que añadir sobre esta magnitud física. El significado del momento angular es más complejo pues depende tanto de la velocidad a la que gira un objeto, como de lo alejada que se encuentra la masa del objeto del eje de giro; cuanto mayores sean ambas magnitudes mayor será el momento angular que, dicho en términos vulgares, mide la cantidad de rotación del objeto. Resulta que el momento angular del sistema solar, al contrario que su masa, está concentrado en los planetas, en concreto, los cuatro gigantes externos contienen el noventa y ocho por ciento del momento angular del sistema solar, Júpiter contribuye con sesenta y Saturno, Urano y Neptuno con treinta y ocho.
Los físicos han comprobado que, de la misma manera que la masa no desaparece y se conserva, si se cumplen ciertas condiciones, la misma conservación observan con el momento angular. Cuando, bajo el efecto de la gravedad, colapsó la nube de gas y polvo que originó el sistema solar y alguna inevitable asimetría produjo rotaciones en su seno, el momento angular del Sol recién formado debería permanecer inmutable; si hubiese ocurrido así, el Sol tendría que girar más rápido: una rotación solar debería durar horas, y no veintisiete días. ¿Existe alguna observación que atestigüe esta discordancia? El giro de las estrellas jóvenes, como las estrellas T Tauri, se ralentiza. ¿A qué se debe la paradoja? Comentaré una hipótesis para explicarla: el frenado magnético. Cuando la primitiva nebulosa solar colapsó bajo la gravedad, formó un joven Sol en rápida rotación, mucho más rápido que hoy; pero el Sol primigenio poseía un fuerte campo magnético conectado a un disco protoplanetario de gas circundante. Resulta que el campo magnético transfirió el momento angular del Sol al disco, donde se formaban los planetas; el Sol perdió su momento angular en favor del disco, y de él lo heredaron los planetas exteriores que se formaron a grandes distancias. En resumen, el campo magnético actuó como un freno de la rotación solar.

Evolución celular

La transición de una arquea, hermana de las bacterias, a un ser vivo unicelular, abuelo de las células de los animales, plantas, hongos, algas y protozoos es uno de los mayores saltos evolutivos en la biosfera, proceso que lo biólogos tratan de entender. Conjeturan que no hubo un único salto, sino varias transformaciones sucesivas interconectadas.
Se sospecha que el ancestro de nuestras células fue una arquea Asgard; porque tales arqueas poseían genes cruciales para estructuras y funciones propias de nuestras células, como un citoesqueleto y una maquinaria capaz de efectuar el transporte a través de las membranas; todo ello sugiere que la arquea predecesora tenía cierta complejidad. Vamos a fijarnos en la adquisición del núcleo y de las mitocondrias, quizá la diferencia más acusada entre las células arqueales -y bacterianas- y las demás células. El proceso se inició cuando una arquea engulló a una bacteria (alfaproteobacteria) -que evolucionó a mitocondria- y no la destruyó, sino que estableció una alianza (simbiosis) con ella. Las mitocondrias proporcionarían a la célula hospedadora una fuente de energía mucho más eficiente, mediante el uso del oxígeno para la respiración; aumento de capacidad energética que resultó fundamental, porque nuestras células, mayores y más complejas, requieren un suministro energía que las células arqueales o bacterianas son incapaces de proporcionar. Simultáneamente, o como consecuencia de esta capacidad energética aumentada y de la necesidad de gestionar un genoma creciente (debido a la transferencia de los genes de la mitocondria a la arquea hospedadora), se formó el núcleo. ¿Cómo? Se postula que la propia membrana de la arquea formó una bolsa (invaginó), rodeó su genoma y constituyó la envoltura nuclear; la compartimentalización protegió al ADN del estrés oxidativo generado por las mitocondrias. El citoesqueleto y la maquinaria de las membranas, presentes en la arquea, habrían facilitado el proceso de reorganización intracelular. El hallazgo reciente de estructuras similares a los nucleolos (donde se fabrica una variedad de ARN a partir del ADN) en algunas arqueas refuerza la validez de esta teoría.
Actualmente los bioquímicos consideran inviable tanto una arquea con núcleo y sin mitocondrias como una arquea con mitocondrias y sin núcleo; la primera porque no dispondría de la energía necesaria para operar un núcleo; la segunda porque un genoma desprotegido sería incapaz de enfrentarse al estrés oxidativo generado por las mitocondrias. En resumen, las mitocondrias y el núcleo aparecieron como dos sucesos ligados, que se impulsaron mutuamente para formar una célula compleja, antecesora nuestra.

Un disco antes de los planetas

El Sol es una estrella enana amarilla -formada por hidrógeno y helio- de cuatro mil quinientos millones de años de edad, que está en el centro del sistema solar, a ciento cincuenta millones de kilómetros de nosotros. Se formó hace cuatro mil seiscientos millones de años en el interior de una gigantesca nube de gas y polvo. A medida que la nebulosa solar -así denominamos a la nube- colapsaba, bajo el peso de su gravedad, giraba cada vez más rápido y se aplanaba hasta convertirse en un disco -el disco protoplanetario-. El centro de la nebulosa atrajo la mayor parte del material para formar la estrella; y con el material sobrante se formaron los planetas y los otros astros del sistema solar. En resumen, el Sol joven estaba rodeado por un disco (su nombre, de acreción, es lo de menos) de gas y polvo, cuya agregación formó los planetas.
Los discos no sólo se encuentran alrededor de las estrellas jóvenes en formación, también las galaxias se han formado en discos de acreción de tamaños muy diferentes; porque el disco es una estructura común en el universo. Conozcamos la causa que origina tal estructura a partir de gigantescas nubes de gas. Casi cualquier masa de gas posee una mínima cantidad de rotación, dicho en términos técnicos tiene cierto momento angular, lo que equivale a asegurar que las inmensas nebulosas que colapsan giran al principio, aunque muy lentamente. El gas en rotación mantiene un delicado equilibrio que se puede romper debido a la onda de presión de una explosión supernova o a que alcanza una cantidad de materia crítica; cuando, debido a la inestabilidad, la gigantesca nube de gas se comprime, por efecto de la gravedad, experimenta cambios; gira más deprisa (para conservar inmutable el momento angular). El gas suprayacente y subyacente al plano ecuatorial de la nube (perpendicular a su eje de rotación) cae a velocidad creciente, mientras que el gas contenido en el plano ecuatorial de la nube se desplaza hacia el interior más despacio, porque la fuerza centrífuga debida a la rotación contrarresta la gravedad. Esta asimetría, cada vez más acusada, acaba por formar el disco. Con el paso del tiempo toda la materia de la nube habrá caído hacia el plano ecuatorial, donde permanecerá el gas; la rotación habrá contrarrestado a la gravedad. En resumen, las acciones combinadas de la rotación y gravedad generan el disco.

Alimentación: alergias e intolerancias

Un individuo sano tiene inmunoglobulinas en la sangre, habitualmente llamadas anticuerpos, para protegerse contra una amplia gama de patógenos, que incluye bacterias, virus y hongos. Se trata de proteínas, producidas por el sistema inmunitario, capaces de identificar y neutralizar sustancias extrañas causantes de enfermedades. Los humanos tenemos cinco tipos de inmunoglobulinas plasmáticas que los expertos notan como IgG, IgA, IgM, IgE, IgD; y no hay la misma cantidad de todas ellas pues sus abundancias varían desde entre el setenta y ochenta por ciento las primeras, a menos del uno por ciento las dos últimas. El sabio lector ya ha adivinado que el exceso o defecto de cualquiera de ellas causa enfermedad.
Me voy a referir a dos tipos de inmunoglobulinas por su interés para la alimentación. Después de ingerir algunos alimentos se pueden detectar en el plasma sanguíneo dos tipos de inmunoglobulinas, IgE o IgG. Calificamos de de alergia alimentaria al primer caso, el segundo caso se trata de una intolerancia alimentaria mediada por la IgG. Las alergias alimentarias, mediadas por la IgE, causan reacciones, más o menos inmediatas, como erupciones cutáneas, dificultad para respirar y otros síntomas, incluso la potencialmente mortal anafilaxia. Las intolerancias alimentarias, mediadas por la IgG, provocan reacciones retardadas (horas o días), como problemas digestivos (hinchazón, gases, diarrea, estreñimiento), fatiga, dolores de cabeza, problemas de piel (eccemas, dermatitis) y otros síntomas.
En el funcionamiento del sistema inmunitario se halla la explicación a ambas afecciones. Una molécula procedente de los alimentos (alérgeno) es el detonante de la producción de anticuerpos IgE por parte del sistema inmunitario, anticuerpos que se detectan en la sangre y que se unen a células que los biólogos llaman mastocitos y basófilos; tal unión provoca que las susodichas células liberen moléculas inflamatorias, como la histamina, que causan los síntomas de la alergia. La vía de las intolerancias alimentarias mediadas por la IgG es distinta: durante la digestión, los alimentos ingeridos se descomponen en sus componentes más pequeños y son absorbidos; en ciertos casos, algunos fragmentos de los alimentos pueden atravesar la pared intestinal y entrar en el torrente sanguíneo; el sistema inmunitario los detecta, reconoce como extraños y responde a ellos produciendo inmunoglobulinas IgG.
Debo avisar al cauto lector que, mientras que los análisis sanguíneos de las IgE son validados por las organizaciones médicas, como prueba de diagnóstico de las alergias, no se recomiendan los análisis de IgG para la detección de las intolerancias.

Estructura de los planetas

El material que formó los ocho planetas del sistema solar no se agrupó al azar: los átomos más pesados se hundieron por efecto de la gravedad y los más ligeros afloraron; por ello colegimos que la materia de cada planeta se estratificó en tres capas concéntricas, la corteza, el manto y el núcleo.
Se sospecha que en el núcleo de los cuatro planetas gigantes predominan las rocas y, quizá, el hierro. Los núcleos de Mercurio, Venus, la Tierra, Marte y la Luna están compuestos de hierro, el metal más abundante en el universo; núcleos que, excepto en Venus, están parcialmente fundidos y son el origen del magnetismo mercuriano, terrestre, marciano y selenita.
Los mantos de Júpiter y Saturno son de hidrógeno y helio; una disolución de amoníaco y metano en agua constituye los mantos de Urano y Neptuno. Ellos generan el magnetismo de los cuatro planetas gigantes. Por analogía con la Tierra, cuya superficie está formada, sobre todo, por rocas de basalto, los mantos de Venus, Marte, la Luna e Io (luna de Júpiter) tendrán las mismas rocas que el manto terrestre, peridotitas. Ignoramos qué rocas constituyen el manto mercuriano.
Quizá sorprenda al profano, saber que los cuatro planetas gigantes no tienen corteza sólida; observamos sus atmósferas. Nos detenemos en la corteza de los cuatro planetas interiores, concretamente en su geodinámica. Las crestas que observamos en Mercurio se deben a la contracción del planeta al enfriarse; se ignora por qué no hay crestas en la Luna. En Venus y Marte las fuerzas internas han creado grandes relieves, similares a las cadenas de montañas terrestres que levantó su tectónica de placas. ¿Tales relieves indican tectónica de placas venusina o marciana? ¿Existen otros procesos capaces de generar los relieves? Se ignora.
Encima de la corteza sólida de los cuatro planetas rocosos, puede haber una atmósfera gaseosa y una hidrosfera líquida; de haberlas, proceden de la desgasificación del interior. A medida que el planeta se enfría, la radiación y el viento solares lo despojan de sus gases originales, reemplazados por los gases volcánicos. Volcanes que expulsan, además de roca fundida, gases nitrógeno, dióxido de carbono y, sobre todo, vapor de agua; vapor de agua que formará las nubes y acabará cayendo como lluvia: así se formaron los primeros océanos. Sospechamos, porque hemos encontrado huellas, que, en el pasado, pudo haber océanos de agua en Venus y Marte, hoy desaparecidos.

Acetilcolina y noradrenalina, moléculas emotivas

Dos actitudes muy diferentes tomamos cuando atendemos las órdenes del cerebro verbalizadas por los imperativos relájate y digiere, o bien, defiéndete y huye o pelea. En ambas circunstancias, el sistema nervioso central emite señales que se transmiten a través de las dos divisiones del sistemas nervioso autónomo, el parasimpático para el sosiego y el simpático para la tensión. Recordemos que el sistema nervioso autónomo atiende a las vísceras, en contraste con el sistema nervioso somático que se ocupa de los músculos esqueléticos y la piel; a pesar de sus diferencias, ambos sistemas presentan la misma organización: los impulsos nerviosos generados en los receptores se transmiten al sistema nervioso central, donde son procesados y enviados a los efectores, que ejecutan las órdenes recibidas; sean receptores internos (en las vísceras y músculos) o receptores externos (en la piel, los ojos, oídos, el olfato y el gusto).
Atribuimos las acciones relájate o defiéndete a la intervención de dos moléculas, la acetilcolina y la noradrenalina. La primera, de veintiséis átomos, es un componente de algunos lípidos; la segunda, de veintidós átomos, procede del aminoácido tirosina; ambas son mensajeros celulares, moléculas que libera una neurona y van a unirse a otra neurona o a un efector del sistema nervioso: sea una célula del músculo esquelético, liso o cardíaco, o sea la célula excretora de una glándula. ¿Dónde se hallan? Ambas moléculas comunican neuronas entre sí en el sistema nervioso central. El mensajero que comunica las neuronas con los músculos voluntarios (técnicamente apellidados esqueléticos) es la acetilcolina; también la acetilcolina es el neurotransmisor entre neuronas en los ganglios del sistema nervioso autónomo. Las neuronas del sistema nervioso parasimpático usan la acetilcolina para enviar señales a todos sus efectores (sean células del músculo liso, células del músculo cardíaco o células excretoras de las glándulas). Las neuronas del sistema nervioso simpático emiten noradrenalina para activar a casi todos sus efectores (sean células del músculo liso, células del músculo cardíaco o células excretoras de las glándulas); existen tres excepciones en los que el mensajero es la acetilcolina: la comunicación de las neuronas con las células de las glándulas sudoríparas, la comunicación de las neuronas con las células del músculo liso de algunos vasos y la comunicación de las neuronas con las células de la médula de las glándulas suprarrenales emisoras de noradrenalina (y adrenalina).
¿Imagina el lúcido lector el demoledor efecto de un fármaco que destruya una de estas moléculas?

Curación con electricidad

Los humanos disponemos de unos circuitos eléctricos, constituidos por neuronas, capaces de conectar los receptores de señales -los sentidos- con el cerebro; y de éste con los músculos y los otros efectores. Me voy a referir a unos circuitos concretos -a los circuitos reflejos- que cumplen una función esencial: actúan involuntariamente y nos evitan planificar continuamente las acciones que nos mantienen vivos. El calor, el frío, el tacto, la luz o algunas moléculas generan una señal eléctrica en unas células, llamadas neuronas sensoriales; la señal se transmite a otras células, las interneuronas, que conducen el impulso a las neuronas motoras: completándose así el circuito reflejo; la activación de las neuronas motoras genera señales eléctricas en los músculos (y otros órganos), que se manifiestan en distintas respuestas: desde retirar la mano ante un objeto caliente, hasta dilatar las vías respiratorias durante una carrera.
El sistema nervioso central no sólo recibe y procesa señales del cuerpo para que funcionen los órganos armónicamente, también se encarga de disminuir la inflamación. El equipo de investigación de Kevin Tracey descubrió que los reflejos neurológicos anulan la producción de una molécula proinflamatoria, el TNF. Eligieron el nervio vago, que recibe señales de muchos órganos, para efectuar pruebas: han hallado que un aparato eléctrico, que estimula una porción del nervio mencionado a la altura del cuello, inhibe la producción de moléculas inflamatorias, concretamente, de las implicadas en los síntomas de la artritis reumatoide.
La inflamación, debida a patógenos, toxinas o moléculas inmunitarias del propio organismo, desencadena señales que viajan hacia el cerebro. Las señales recorren el nervio vago hasta el tronco encefálico donde, a través de una interneurona, son transmitidas hacia una neurona motora. La neurona motora conduce la señal (que el estimulador eléctrico implantado amplifica) hacia los órganos afectados a través de una sección diferente del nervio vago; nervio que se comunica con el nervio esplénico para que la señal llegue al bazo. En el bazo, las neuronas activadas liberan noradrenalina, molécula mensajera que estimula a los linfocitos T, para que liberen otra molécula, la acetilcolina, que actúa sobre una variedad de células inmunitarias, los macrófagos; el resultado consiste en que estas células reducen la producción de la molécula proinflamatoria TNF. En resumen, ya somos capaces de usar la estimulación eléctrica para el tratamiento de algunas enfermedades.
Conclusión: la medicina bioelectrónica nos ofrece la esperanza de una terapia alternativa a los fármacos.

Superficies corporales

Un ser vivo unicelular no es más que un pequeño saco lleno de moléculas, separado del ambiente por una membrana grasa a través de la cual se exportan moléculas innecesarias y se importan moléculas necesarias. ¿Podemos diseñar un modelo igual de simple para el cuerpo humano? Recordemos que nuestro organismo no está formado por una, sino por tres billones y medio de células, a los que deben añadirse veintiséis billones y medio de eritrocitos y plaquetas. Imaginémoslo como una superficie cerrada, con dos invaginaciones, a través de la cual importa y exporta moléculas con el exterior; incorporemos al modelo una red interna de tubos llenos de líquido para transportar las moléculas externas a cualquiera de las células. Pongámosle nombres: piel a la superficie externa, pulmones y intestino a las dos invaginaciones, y capilares a la red de minúsculas cañerías.
La superficie de la piel, que contacta con el exterior, mide entre uno y medio y dos metros cuadrados; no está diseñada para el intercambio de moléculas con el exterior, aunque participa en un mínimo trueque (sudoración y absorción). La superficie de las células pulmonares que contacta con el exterior mide entre setenta y cien metros cuadrados; tanta superficie maximiza la difusión de gases a su través y permite un intercambio gaseoso eficiente para mantener la vida, pues el oxígeno debe capturarse del aire y el dióxido de carbono debe eliminarse de la sangre para satisfacer las demandas del cuerpo. La superficie de las células del intestino delgado que contacta con los alimentos ingeridos mide entre doscientos y trescientos metros cuadrados; tal área es capaz de absorber con eficiencia los nutrientes (carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas, minerales, agua) que ingresan en el organismo mientras el alimento transita por el tubo digestivo.
La superficie de la red de tubos capilares mide entre ochocientos y mil metros cuadrados; tal enorme superficie asegura que todas las células estén cerca de un vaso sanguíneo, y facilita la difusión eficiente de moléculas desde los capilares hacia las células (nutrientes y oxígeno) y desde las células (dióxido de carbono y moléculas de desecho) hacia los capilares.
En resumen, la magnitud de las superficies refleja las demandas de cada una: en los pulmones, maximiza el intercambio gaseoso con el entorno; en el intestino delgado, maximiza la absorción de nutrientes de los alimentos; y en los capilares, maximiza el intercambio de moléculas entre la sangre y todas las células del cuerpo.

España y el cambio climático

He averiguado, con estupor, que la misma gente que participó en la campaña de desinformación sobre los daños para la salud del tabaco ha participado en las campañas de desinformación sobre los peligros del cambio climático antropogénico. Existen creyentes que, desoyendo el consenso científico, niegan el cambio climático antropogénico como niegan la esfericidad de la Tierra, a pesar que nadie que maneje datos mínimamente fiables apoye tales negaciones. También existen quienes -menos conspiranoicos- achacan de alarmistas climáticos a los que avisan de las consecuencias para la población de los riesgos meteorológicas. Por todo ello, nada hay mejor que atenerse a los datos desnudos y que cada uno extraiga las consecuencias. La organización Germanwatch ha conseguido datos sobre las catástrofes naturales y, en el año 2025, ha publicado el informe Global Climate Risk Index, que usa la información adquirida en la Base de Datos Internacional sobre Desastres (EM-DAT) y en el Fondo Monetario Internacional (FMI). ¿Por qué sobre catástrofes? Porque con el cambio climático aumenta el número e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.
Entre 1993 y 2022 se registraron más de nueve mil cuatrocientos fenómenos meteorológicos extremos en el mundo que mataron a más de setecientas sesenta y cinco mil personas y causaron pérdidas económicas que sobrepasaron los cuatro coma uno billones de dólares. Los impactos climáticos que causaron mayor cantidad de víctimas mortales fueron las tormentas (35%), le siguen las olas de calor (30%), las inundaciones (27%) y las sequías. Las tormentas provocaron las pérdidas económicas más considerables (56%), seguidas por las inundaciones (32%). Mencionamos, por orden, la aciaga escala de los países que registraron más pérdidas humanas y económicas, debido al cambio climático, durante los treinta años estudiados: Dominica (en el Caribe), China, Honduras, Myanmar, Italia, India, Grecia, España, Vanuatu (en el Pacífico) y Filipinas. España se halla entre los diez países más afectados por la crisis climática: en el intervalo estudiado, las catástrofes naturales asociadas al calentamiento han provocado veintisiete mil óbitos y casi veinticino mil millones de euros en pérdidas económicas. Entre los fenómenos meteorológicos extremos más graves que afectaron a España, que se ha enfrentado a numerosas olas de calor extremo, citamos la sequía de 1999 en el sur, así como las inundaciones de 2019 en el sureste; cabe añadir que el susodicho informe no recoge ni las personas fallecidas ni las pérdidas materiales en las inundaciones de Valencia del año 2024.