Proteínas unidas a polisacáridos

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

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

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

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

Coronavirus y adenovirus

Siete especies diferentes de coronavirus infectan a los humanos y no sólo una como alguien podría pensar. Cuatro de ellas son muy abundantes, y únicamente tres, por ahora, han aparecido en el siglo XXI.

En los años sesenta y en muestras obtenidas de adultos con resfriado se aislaron los primeros coronavirus, así nombrados debido a que, al observarlos con el microscopio, se parecen a la corona solar, una esfera aparente de la que sobresalen espinas. Presentes en el resfriado común, una proporción muy alta de la población ha desarrollado defensas frente a las cuatro especies habituales, o dicho con otras palabras estamos inmunizados contra ellas. No sucede lo mismo con las otras tres. 

El coronavirus SARS-CoV apareció en China en el año 2002 e infectó a más de ocho mil personas; algo más de ochocientas perecieron. En 2012, otro coronavirus, el MERS-CoV infectó más de dos mil habitantes del oriente medio; murieron más de ochocientos. Y llegamos al 2019, año en el que apareció en China el SARS-CoV-2, el coronavirus que desencadenó una pandemia sin precedentes; a principios del año 2022 la cifra de óbitos rebasa los cinco millones.

Si estamos preocupados por los coronavirus, a la cesta de la compra de conocimientos imprescindibles para mantener la salud, debemos añadir los concernientes a otros virus, los adenovirus; pero no por ser los agentes patógenos responsables de penosas enfermedades humanas (infecciones virales respiratorias agudas), sino porque son los vehículos (los vectores en jerga técnica) que transportan el mensaje con el que nuestras células fabrican los anticuerpos contra el coronavirus. Algunas vacunas, las que se basan en un vector viral no replicante, contienen genes que codifican la proteína S del SARS-CoV-2. Aclaremos la jerga técnica del párrafo: un vector es un virus (concretamente el adenovirus del chimpancé) que carece del gen responsable de su reproducción, por lo que no puede infectar al organismo; el vector transporta material genético a nuestras células, quienes fabrican las proteínas S del coronavirus SARS-CoV-2; para que nuestros linfocitos aprendan a fabricar anticuerpos contra ellas, y así impidan la infección del virus. La tecnología (usando adenovirus humanos) ya se ha usado este siglo para preparar otras vacunas. Sería inmoral no señalar también que los adenovirus contienen proteínas en su superficie externa capaces de causar la aglutinación de los glóbulos rojos de la sangre.

Dioxinas

 

Se conocen algo más de dos centenares de dioxinas y furanos (sus impronunciables nombres técnicos son policlorodibenzodioxinas y policlorodibenzofuranos), una familia de sustancias sintéticas producidas por las actividades humanas. ¿Tienen algún interés para nosotros? En Irlanda, año 2008, varias toneladas de carne y productos de cerdo y se retiraron del mercado, porque se detectó que contenían doscientas veces más dioxinas que el límite inocuo. En el año 1976 un incendio en la fábrica de productos químicos de Seveso (Italia) expulsó la dioxina TCDD al ambiente: la nube tóxica contaminó una zona de quince kilómetros cuadrados donde vivían treinta y siete mil habitantes; aún se discute sobre el número de personas cuya salud quedó afectada. He constatado que merece saber algo más de estas sustancias calificadas como contaminantes ambientales persistentes. Aunque no todas presentan la misma toxicidad; la exposición breve a altas concentraciones causa lesiones cutáneas y deterioro hepático, mientras que la exposición prolongada altera el sistema inmunitario, el desarrollo del sistema nervioso, las funciones hormonales y reproductoras. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha calificado como cancerígena a la TCDD.

Desgraciadamente, la distribución de dioxinas ya es mundial. Sin embargo, debemos precavernos porque se acumulan en la cadena alimentaria -cuanto más arriba se encuentre un animal en dicha cadena, mayor será la concentración de estas dañinas sustancias-, principalmente en la grasa; concretamente, en los humanos permanecen almacenadas unos diez años. Las mayores concentraciones se registran en algunos suelos y alimentos, especialmente en los productos lácteos, carnes, pescados y mariscos; por ello el noventa por ciento de la exposición humana se produce a través de los alimentos.                        

¿Dónde se forman? Aunque pueden producirse en las erupciones volcánicas y en los incendios forestales, la mayoría de las dioxinas son subproductos de procesos industriales, tales como el blanqueo de la pasta de papel con cloro, las fundiciones o la fabricación de algunos herbicidas y plaguicidas. La incineración descontrolada de residuos sólidos urbanos y de los desechos hospitalarios es la causa más grave de su expulsión al ambiente. Por si fuera poco, existen en el mundo grandes depósitos de aceites industriales con bifenilos policlorados (PCB) que contienen grandes concentraciones de furanos; su almacenamiento prolongado o su eliminación inadecuada libera estos tóxicos al ambiente. Debido a su presencia generalizada en el mundo, la OMS considera que todas las personas han estado expuestas a las dioxinas; aun así espera que no afecten a la salud… ¡Nosotros esperamos que acierte!

Psoralenos

La historia comienza hace varios milenios y a orillas del Nilo. En el tiempo de los faraones, los médicos egipcios tenían una curiosa manera de tratar el vitiligo (enfermedad cuyo síntoma característico consiste en la desaparición de la pigmentación en la piel): recetaban al enfermo la ingestión de una hierba del Nilo (Ammi visnaga) y después le indicaban que se pusiera al sol. Aunque parezca mentira al incrédulo humano contemporáneo… ¡Curaban la enfermedad! El escéptico escritor supone que el ingenioso sanador, sacerdote probablemente, atribuía el mérito de la curación a su intersección ante los seres del otro mundo: mediante el recital de oraciones o la ejecución de prácticas mágicas solicitaba la intervención sanadora de algún dios o la expulsión de algún dañino demonio. 

Ahora, más sabios, recurrimos a la bioquímica para averiguar qué moléculas y reacciones intervienen en la curación. Para ello debemos fijarnos en los psoralenos (el 8-metoxi-psoraleno es el más estudiado) compuestos orgánicos naturales de la familia de las furanocumarinas cuya fuente natural más abundante son los higos. ¿Qué efecto tienen las moléculas de un psoraleno en el organismo? En ausencia de luz ninguno y después de una día de su ingestión tampoco, porque se han excretado casi totalmente por la orina; pero antes de ser expulsadas las moléculas se intercalan en la doble hélice del ADN que contienen todas las células y, al exponerse a la radiación ultravioleta (UVA), forman enlaces cruzados entre las dos cadenas del ADN; tal reacción impide que las células se repliquen e induce la autodestrucción celular (apoptosis). ¿La explicación de la curación que lograban los médicos egipcios? La planta Ammi visnaga contiene pequeñas cantidades de 8-metoxi-psoraleno que se activa al absorber la radiación solar en la piel y destruye las células deterioradas.

En la actualidad la terapia con un psoraleno (el 8-metoxipsoraleno) más luz ultravioleta, denominada PUVA, se utiliza para el tratamiento de algunos trastornos cutáneos, como la psoriasis, el eccema, el vitiligo y algún cáncer de piel. Los psoralenos, como cualquier otra terapia, debe usarse con moderación porque también tiene efectos secundarios, entre los que se incluyen las náuseas, vómitos, prurito, dolor cutáneo, incluso graves pérdidas de piel y, más importante todavía, pueden causar cánceres cutáneos; a pesar de los riesgos, y esto ya es incomprensible, el psoraleno se utilizó como acelerador del bronceado en algunos protectores solares hasta el año 1996.

Colina

A priori los medicamentos son sustancias que nada tienen que ver con los alimentos. ¿Nada?… casi, porque a veces la naturaleza se empeña en confundirnos.

En el cerebro las neuronas se comunican a través de unas sustancias químicas, los neurotransmisores, que ellas mismas fabrican y liberan en el lugar (que los neurólogos llaman sinapsis) donde se unen con otras neuronas. El neurotransmisor secretado por una neurona atraviesa la sinapsis y actúa sobre unos receptores especializados de la neurona siguiente, acción que provoca cambios en su actividad celular. La acetilcolina, una de estas moléculas mensajeras, está ampliamente distribuida en el sistema nervioso central, particularmente en los circuitos de la memoria, en el sistema nervioso periférico y en el sistema nervioso autónomo. Unos experimentos hechos con ratas demostraron que la cantidad de acetilcolina que contiene el cerebro del animal aumenta si se le alimentan con huevos. Conclusión: la ingestión de un alimento que contenga el neurotransmisor o un componente de él influye en la síntesis del neurotransmisor por las neuronas. Aclaremos este último aspecto: los huevos, el hígado y la soja contienen abundante lecitina, uno de los componentes de la comentada colina, molécula precursora de otra molécula, la acetilcolina que usan las neuronas como mensajero. Cabe pensar entonces que cualquier estado patológico que resulte de la mala comunicación entre neuronas por falta de acetilcolina puede tratarse con lecitina. ¿Por qué no aplicar el tratamiento a las alteraciones de la memoria asociadas a la vejez? Disponemos de indicios experimentales para probarlo. Sabemos que el cerebro humano pierde neuronas al envejecer y que en el hipocampo, la región del cerebro decisiva en la formación de recuerdos, abundan las neuronas que usan acetilcolina. ¿Serán vulnerables estas neuronas? Por otro lado, se demostró que la administración de fármacos, como la escopolamina (extraída de la planta estramonio), que inhiben la transmisión de las neuronas que usan acetilcolina provoca alteraciones de la memoria. Una de las hipótesis a las que se atribuye la enfermedad de Alzheimer consiste en que el cerebro produce cada vez menos acetilcolina, disminución que deteriora el rendimiento de los circuitos que usan este imprescindible neurotransmisor. Resulta verosímil -aunque los experimentos no son concluyentes- que los tratamientos que aumenten la acetilcolina del cerebro se muestren eficaces en los pacientes con trastornos en la memoria.

Para poner límites a un optimismo desbocado debo añadir que no todas, sólo algunas de las moléculas neurotransmisoras, responden a la ingestión de alimentos.