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2002-06-11
Misterios De La Nitroglicerina
Territorios, Ciencia/Futuro, miércoles 12 de junio de 2002
Ascanio Sobrero (1812-1888), médico y químico italiano, se encontraba trabajando como ayudante en un laboratorio de París, sobre las propiedades de algunos compuestos derivados del ácido nítrico para crear sustancias inestables y explosivas. En concreto, reaccionaba con sustancias orgánicas produciendo compuestos sorprendentes. La investigación tenía sus peligros, y de hecho en uno de los ensayos en 1940, la cara de Sobrero quedó desfigurada: un líquido, un éster del ácido nítrico, el trinitrato de glicerilo, parecía ser la sustancia más activa conocida. Inestable y explosiva, en la naturaleza no existía nada igual. De hecho, la nitroglicerina resultaba tan peligrosa que Sobrero creyó que nunca tendría utilidad.
Unos años después, en 1875, y de forma casual, el químico sueco Alfred Nobel, dio con la manera de convertir la nitroglicerina en el explosivo más potente que nunca el ser humano había conseguido. El colodión era una sustancia que en aquella época se usaba para cubrir heridas, una especie de gelatina que Nobel usó para un dedo que se había cortado. Según contaba el mismo químico, se le ocurrió que esa sustancia podría mezclarse con la inestable nitroglicerina y obtener así una sustancia manejable y segura, pero que mantuviera las características explosivas. Había nacido la dinamita. Los biógrafos de Sobrero cuentan que, aunque Nobel siempre reconoció el papel pionero del italiano, éste siempre sufrió al ver en lo que se había convertido su descubrimiento: "cuando pienso en todas las víctimas causadas por las explosiones de nitroglicerina, en el terrible instrumento que hemos fabricado, me avergüenzo de adimitir que yo fui su descubridor".
Pero, paralelamente, la nitroglicerina, en pequeñas cantidades y neutralizando su poder explosivo, se empezaba a convertir rápidamente en uno de los medicamentos más usados para combatir la angina de pecho, un dolor producido por el mal funcionamiento del sistema cardiovascular. De hecho, incluso en la actualidad sigue siendo uno de los remedios más utilizados, aunque comporta algunas efectos secundarios adversos (como dolores de cabeza en muchos pacientes), desarrolla tolerancia y, lo que es peor, no previene el infarto, aliviando solamente el dolor. Como ironía de la historia del nacimiento de la nitroglicerina, el propio Nobel sufrió angina de pecho, y le fue prescrita la nitrogicerina. No la usó, y en poco tiempo en 1896 murió de enfermedad coronaria.
La nitroglicerina, en cualquier caso, continuó su historia, un ciclo que parece cerrarse estos días con la publicación de unas investigaciones realizadas en el Centro Médico de la Universidad de Duke, bajo la dirección de Jonathan Stamler, del Instituto Médico Howard Hugues, en la revista "Proceedings of the National Academy of Science" el pasado 4 de junio, en el que encuentran cómo usa nuestro organismo esta sustancia. Puede resultar sorprendente pensar que un medicamento se usa sin conocer su mecanismo, pero tengamos en cuenta que el uso médico busca resultados, y la nitroglicerina los tiene. El conocimiento del mecanismo, en cualquier caso, permitirá en el futuro desarrollar los efectos beneficiosos y limitar o hacer desaparecer los negativos.
Para entender cómo funciona la nitroglicerina que se introduce en el cuerpo bien a través de la disolución de una pastilla colocada bajo la lengua o, ahora más normal, mediante un parche transcutáneo, hay que acudir a otro descubrimiento no menos sorprendente que el del propio explosivo: el del papel biológico de una molécula sencilla, como es el NO, el óxido nitroso. A finales de los años setenta, se descubrió de forma independiente que en el organismo aparecía este gas tóxico, como una molécula mensajera y reguladora de diferentes procesos. El estudio de cómo esta molécula regula el sistema cardiovascular le valió a Louis Ignarro el Premio Nobel de Medicina en 1998.
El NO tiene una acción de relajación sobre los vasos sanguíneos, que se dilatan y permiten un mayor paso de oxígeno. En el caso de la angina de pecho, esta aportación de oxígeno es la que consigue disminuir el dolor, porque precisamente éste viene de un mal aporte de oxígeno a las células de los músculos del corazón. La nitroglicerina es capaz de descomponerse para producir este gas, el NO, y de ahí su efectividad en estos casos. Los trabajos de Ignarro y otros investigadores habían dejado este fenómeno claro, pero faltaba por saber cómo de una molécula compleja como la de la nitroglicerina se obtiene el NO.
Más de diez años y numerosos intentos se habían realizado para cercar el proceso metabólico, buscando sustancias que se encargaran de este proceso, las llamadas enzimas. Sin embargo, el equipo de Stamler, realizó un acercamiento al problema diferente. En vez de buscar la sustancia, intentaron descubrir dónde se producía el cambio. Y han encontrado que es en el interior celular, en las mitocondrias, donde la nitroglicerina permite obtener NO. Esto ha permitido reconocer la enzima responsable, denominada mALDH, y conocer también el gen que la codifica. Aparte de cerrar con ello un misterio de más de cien años de edad, los investigadores quieren abrir una puerta más al estudio de las enfermedades cardiovasculares, conociendo qué sustancias activan o inhiben el funcionamiento de esta enzima y analizando qué factores genéticos se relacionan con el proceso.
La Máquina Mitocondrial
Dentro de cada célula de los organismos eucariontes existen típicamente unos dos mil órganos de aspecto granular y ovalado, las mitocondrías, que son responsables de la respiración celular, es decir, del intercambio de oxígeno. Descubiertas a mediados del XIX gracias al uso de microscopios, hasta 1948 no se comprobó su papel fundamental en el metabolismo. Con el tiempo, se ha visto también cómo tiene muchas otras funciones. Las mitocondrias tienen mucho de organismos independientes dentro de la célula: contienen su propio código genético y se reproducen por fisión binaria, de manera muy similar a las bacterias aeróbicas. La bioquímica Lynn Margulis propuso que evolutivamente, las mitocondrias comenzaron como bacterias independientes que, en un proceso de simbiosis dentro de las células eucariontes, proporcionaron el mecanismo primario de obtención de energía. A cambio de ello, la mitocondria puede vivir dentro de la célula.
Como en el caso que nos ocupa, de la metabolización de la nitroglicerina, estas máquinas celulares no dejan de sorprender a los científicos por la cantidad de tareas que realizan.
2002-06-11
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Misterios De La Nitroglicerina
2002-06-11
Territorios, Ciencia/Futuro, miércoles 12 de junio de 2002
Ascanio Sobrero (1812-1888), médico y químico italiano, se encontraba trabajando como ayudante en un laboratorio de París, sobre las propiedades de algunos compuestos derivados del ácido nítrico para crear sustancias inestables y explosivas. En concreto, reaccionaba con sustancias orgánicas produciendo compuestos sorprendentes. La investigación tenía sus peligros, y de hecho en uno de los ensayos en 1940, la cara de Sobrero quedó desfigurada: un líquido, un éster del ácido nítrico, el trinitrato de glicerilo, parecía ser la sustancia más activa conocida. Inestable y explosiva, en la naturaleza no existía nada igual. De hecho, la nitroglicerina resultaba tan peligrosa que Sobrero creyó que nunca tendría utilidad.
Unos años después, en 1875, y de forma casual, el químico sueco Alfred Nobel, dio con la manera de convertir la nitroglicerina en el explosivo más potente que nunca el ser humano había conseguido. El colodión era una sustancia que en aquella época se usaba para cubrir heridas, una especie de gelatina que Nobel usó para un dedo que se había cortado. Según contaba el mismo químico, se le ocurrió que esa sustancia podría mezclarse con la inestable nitroglicerina y obtener así una sustancia manejable y segura, pero que mantuviera las características explosivas. Había nacido la dinamita. Los biógrafos de Sobrero cuentan que, aunque Nobel siempre reconoció el papel pionero del italiano, éste siempre sufrió al ver en lo que se había convertido su descubrimiento: "cuando pienso en todas las víctimas causadas por las explosiones de nitroglicerina, en el terrible instrumento que hemos fabricado, me avergüenzo de adimitir que yo fui su descubridor".
Pero, paralelamente, la nitroglicerina, en pequeñas cantidades y neutralizando su poder explosivo, se empezaba a convertir rápidamente en uno de los medicamentos más usados para combatir la angina de pecho, un dolor producido por el mal funcionamiento del sistema cardiovascular. De hecho, incluso en la actualidad sigue siendo uno de los remedios más utilizados, aunque comporta algunas efectos secundarios adversos (como dolores de cabeza en muchos pacientes), desarrolla tolerancia y, lo que es peor, no previene el infarto, aliviando solamente el dolor. Como ironía de la historia del nacimiento de la nitroglicerina, el propio Nobel sufrió angina de pecho, y le fue prescrita la nitrogicerina. No la usó, y en poco tiempo en 1896 murió de enfermedad coronaria.
La nitroglicerina, en cualquier caso, continuó su historia, un ciclo que parece cerrarse estos días con la publicación de unas investigaciones realizadas en el Centro Médico de la Universidad de Duke, bajo la dirección de Jonathan Stamler, del Instituto Médico Howard Hugues, en la revista "Proceedings of the National Academy of Science" el pasado 4 de junio, en el que encuentran cómo usa nuestro organismo esta sustancia. Puede resultar sorprendente pensar que un medicamento se usa sin conocer su mecanismo, pero tengamos en cuenta que el uso médico busca resultados, y la nitroglicerina los tiene. El conocimiento del mecanismo, en cualquier caso, permitirá en el futuro desarrollar los efectos beneficiosos y limitar o hacer desaparecer los negativos.
Para entender cómo funciona la nitroglicerina que se introduce en el cuerpo bien a través de la disolución de una pastilla colocada bajo la lengua o, ahora más normal, mediante un parche transcutáneo, hay que acudir a otro descubrimiento no menos sorprendente que el del propio explosivo: el del papel biológico de una molécula sencilla, como es el NO, el óxido nitroso. A finales de los años setenta, se descubrió de forma independiente que en el organismo aparecía este gas tóxico, como una molécula mensajera y reguladora de diferentes procesos. El estudio de cómo esta molécula regula el sistema cardiovascular le valió a Louis Ignarro el Premio Nobel de Medicina en 1998.
El NO tiene una acción de relajación sobre los vasos sanguíneos, que se dilatan y permiten un mayor paso de oxígeno. En el caso de la angina de pecho, esta aportación de oxígeno es la que consigue disminuir el dolor, porque precisamente éste viene de un mal aporte de oxígeno a las células de los músculos del corazón. La nitroglicerina es capaz de descomponerse para producir este gas, el NO, y de ahí su efectividad en estos casos. Los trabajos de Ignarro y otros investigadores habían dejado este fenómeno claro, pero faltaba por saber cómo de una molécula compleja como la de la nitroglicerina se obtiene el NO.
Más de diez años y numerosos intentos se habían realizado para cercar el proceso metabólico, buscando sustancias que se encargaran de este proceso, las llamadas enzimas. Sin embargo, el equipo de Stamler, realizó un acercamiento al problema diferente. En vez de buscar la sustancia, intentaron descubrir dónde se producía el cambio. Y han encontrado que es en el interior celular, en las mitocondrias, donde la nitroglicerina permite obtener NO. Esto ha permitido reconocer la enzima responsable, denominada mALDH, y conocer también el gen que la codifica. Aparte de cerrar con ello un misterio de más de cien años de edad, los investigadores quieren abrir una puerta más al estudio de las enfermedades cardiovasculares, conociendo qué sustancias activan o inhiben el funcionamiento de esta enzima y analizando qué factores genéticos se relacionan con el proceso.
La Máquina Mitocondrial
Dentro de cada célula de los organismos eucariontes existen típicamente unos dos mil órganos de aspecto granular y ovalado, las mitocondrías, que son responsables de la respiración celular, es decir, del intercambio de oxígeno. Descubiertas a mediados del XIX gracias al uso de microscopios, hasta 1948 no se comprobó su papel fundamental en el metabolismo. Con el tiempo, se ha visto también cómo tiene muchas otras funciones. Las mitocondrias tienen mucho de organismos independientes dentro de la célula: contienen su propio código genético y se reproducen por fisión binaria, de manera muy similar a las bacterias aeróbicas. La bioquímica Lynn Margulis propuso que evolutivamente, las mitocondrias comenzaron como bacterias independientes que, en un proceso de simbiosis dentro de las células eucariontes, proporcionaron el mecanismo primario de obtención de energía. A cambio de ello, la mitocondria puede vivir dentro de la célula.
Como en el caso que nos ocupa, de la metabolización de la nitroglicerina, estas máquinas celulares no dejan de sorprender a los científicos por la cantidad de tareas que realizan.
2002-06-11 22:53 Enlace
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