Archivo mensual: febrero 2015

Telómeros y la inmortalidad.

Decía Arthur Schopenhauer: “Desear la inmortalidad es desear la perpetuación de un gran error”. Para que exista evolución es necesaria la muerte:  poco sabía Shopenhauer que la clave de la inmortalidad radica en los “telómeros”.

telomeros

Las  bacterias, los primeros microorganismos procariotas que habitaron la Tierra hace unos 3.800 millones de años se caracterizaban por poseer un material genético circular disperso por el citoplasma en una región denominada nucleoide. Un único cromosoma, circular y sin extremos, con una elevada tasa de replicación. Esta replicación es la que permite crear copias identicas del mismo material genético.

Nuestras células en cambio contienen el material genético en una región protegida de la célula, el núcleo. No es circular, poseemos 46 cromosomas, 23 de cada progenitor, y cada cromosoma es lineal con dos extremos. Y aquí es donde radica la importancia de los telómeros, son las regiones últimas de ADN que se encuentran en cada extremo de nuestros 46 cromosomas lineales. Estos telómeros protegen los extremos de nuestro material genético y evitan su degeneración. Se podrían considerar como las fundas protectoras de nuestros cromosomas.

Los telómeros son sintetizados en nuestra etapa embrionaria, gracias a la enzima “telomerasa”, pero esta enzima deja de ser funcional alrededor de los 6 meses de vida. ¿Cuál es la función por tanto de estos telómeros? Son necesarios para una correcta replicación de nuestros cromosomas, pero en cada replicación celular, en cada copia de nuestras células, los telómeros se van acortando poco a poco debido a la acción de la “ADN polimerasa” (enzima que replica el ADN), y dado que la enzima “telomerasa” ya no está activa no se pueden volver a regenerar.

A mayor número de divisiones celulares más se van acortando los telomeros, hasta que llega un punto decisivo donde la célula no se puede dividir más y muere. Esta es la clave del envejecimiento, la muerte celular debido a la inestabilidad cromosómica por el acortamiento de los telómeros.

La inmortalidad y su posibilidad de alcanzarla radica en poder controlar la enzima telomerasa, activarla en momentos clave, alargar los telómeros, y convertir una célula anciana en embrionaria. Quizás sea un sueño aún, y puede que nos quede lejos llegar a este control, pero ya hay células que tienen el poder de reactivar la “telomerasa”, son las células cancerígenas y gracias a esto se hacen inmortales. Inmortalidad a cambio de un mal mayor.

Ya lo dijo Schopenhauer: “Desear la inmortalidad es desear la perpetuación de un gran error”.

Cáncer…

80 billones de células, 80 billones componen el promedio de células de cáda ser humano. Sólo una, el egoísmo o la independencia de una sola célula puede desencadenar el peor de los males. Eso es el cáncer, la liberación de una célula para tomar vías independientes, romper la homeostasis interna del organismo y decidir simple y llanamente realizar una única función: “dividirse”.

Cáncer

Dividirse sin control, utilizando todas las herramientas posibles y a costa de la vida del propio individuo, buscar las formas de nutrirse y respirar mediante una angiogénesis tan brutal capaz de ahogar y asfixiar el órgano de procedencia, desdiferenciarse y….dividirse, sólo dividirse…Decía Edward Paul Abbey: “Crecer por crecer es la ideología de la célula del cáncer”.

La pregunta es ¿por qué?. ¿Qué hace que una célula pulmonar, hepática o epitelial decida romper con todo e iniciar el camino a la larga de su propia autodestrucción?. La respuesta no es sencilla, incluso se recurrimos a Dawkins y su “gen egoista” la respuesta tampoco parece satisfactoria. Teorías que apuntan a una base puramente genética, a una base ambiental, o a una mezcla de ambas, todo influye o quizás no, como indican afirmaciones actuales que recurren al azar.

Desde el punto de vista molecular nuestro sistema dispone de mecanismos para evitar el daño, La replicación de nuestro material genético, realizada por la ADN polimerasa tiene una tasa de error de 0,00000001, prácticamente 0%. Por si esto fuera poco nuestro genoma dispone de genes específicos para prevenir tumores, los llamados “genes supresores de tumores”, y si aún algo falla existe una maquinaria excepcional de seguridad última, la proteína p53 o “guardián del genoma”, que desencadena la muerte celular programada o “apoptosis” cuando la cosa pinta mal. Nuestro sistema inmunológico también dispone de células especiales antitumorales, unos linfocitos llamados “células NK” o “asesinas naturales”, cuya función únicamente es destruir células cancerígenas.

Tenemos mecanismos y herramientas naturales para evitarlo, pero aún así ocurre, el cáncer mata y no disponemos de medios artificiales efectivos para eliminarlo. Según los últimos informes, uno de cada dos niños que nace a día de hoy sufrirán cáncer en algún momento de su vida debido al aumento de la esperanza de vida. Confiar y apostar por la ciencia debe ser nuestra principal arma para encontrar la solución.

 

 

Entre lo autótrofo y la quimiosíntesis.

Siempre han existido varios términos para la clasificación de las bacterias que han supuesto un verdadero calvario para su estudio, de ahí que haya decido elaborar esta nueva entrada para clarificarlos y mostrar un poco de luz a aquellos alumnos especialmente de bachillerato.

Bacterias

La clasificación de las bacterias se suele realizar tradicionalmente en base a dos parámetros, según su forma de obtener el carbono (C),  y según la forma de obtener la energía.

Según la forma de obtener el carbono se diferencian:

  • Autótrofas: Obtienen el carbono directamente del CO2 atmósferico.
  • Heterótrofas: Obtienen el carbono alimentándose de sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos.

Según la forma forma de obtener la energía se diferencian en:

  • Fotosintéticas: Obtienen la energía directamente de fotones de la luz solar.
  • Quimiosintéticas: Obtienen la energía de la oxidación de compuestos inorgánicos.

Conjugando los cuatro términos anteriores obtenemos las cuatro combinaciones posibles para clasificar:

  1. Quimioautótrofas (quimiosintéticas y autótrofas): Su fuente de C es el CO2 atmosférico; mientras que su fuente de energía proviene de la oxidación de compuestos inorgánicos tales como NH3, NO2-, H2 ó H2S. A este grupo pertenecen las bacterias incoloras del azufre, bacterias del nitrógeno, bacterias del hierro y bacterias del hidrógeno.
  2. Quimioheterótrofas (quimiosintéticas y heterótrofas): Su fuente de C son moléculas orgánicas: y su fuente de energía proviene de la oxidación de estas mismas moléculas orgánicas ( glucosas en la glucólisis, triglicéridos en la beta-oxidación, o aminoácidos en la desaminación oxidativa). Este grupo también es conocido como heterótrofos puros, al que pertenecen animales y hongos.
  3. Fotoautótrofas (Fotosintéticas y autótrofas) Su fuente de C es el CO2 atmosférico: su fuente de energía son los fotones de la luz solar. Pertenecen todas las bacterias que realizan la fotosíntesis, o bien fotosíntesis oxigénica donde el donador de electrones es la molécula de H2O (como es el caso de las cianobacterias, plantas superiores y algas), o bien fotosíntesis anoxigénica donde no se libera O2 (como las bacterias verdes sulfurosas, bacterias púrpuras del azufre y bacterias púrpuras no sulfurosas)
  4. Fotoheterótrofas: (Fotosintéticas y heterótrofas) Su fuente de C son moléculas orgánicas; su fuente de energía son los fotones de la luz solar. Son organismos aerobios. A este grupo pertenecen las bacterias púrpuras aerobias y heliobacterias.