BARRIDO DE LOS RADICALES LIBRES EN BIOLOGIA Y MEDICINA

HACIA LAS CIENCIAS DEL ORDEN Y EL SUPRAORDEN

Se trata de un dispositivo intrumental de la tecnica de barrido de los radicales libres. Estos como veremos son chispas volatiles que reaccionan con los enlaces quimicos debiles.

La mayoria de las invenciones del hombre pueden reflejar, sin duda alguna, una economia de las expectaivas, en la simplificacion del modelo, junto a la economia de la solucion elegante.

Para un juicio objetivo necesitamos un criterio que no sea el de las plantas, animales y del hombre; de ser posible, uno fisico, la vida forma parte de los procesos que reducen la entropia.

La intencion de Erwin Schroedinger es acercar el concepto de orden termodinamico al de la complejidad biologica - la entropia negativa o neguentropia – como magnitud representa el proceso por el cual se genera la autoorganizacion quimica de la vida.

En primera instancia tenemos una energia libre y ligada a los cuantos y a la formacion del atomo junto con la energia de origen quimico y otros materiales de reserva asociados a los atomos y a la formacion de moleculas. Podemos encontrar aquí algun tipo de moleculas prebioticas, portadoras de informacion, que pueden localizar con una precision erratica las cadenas laterales inestables de circuitos abiertos en la vasta red de vias quimicas..

Mucho mas importante para nosotros aquí es la aportacion al concepto estadistico de orden y desorden, vinculacion revelada por las investigaciones de Boltzman y Gibbs en la fisica estadistica. Esto tambien es una relacion cuantitativa exacta que se expresa por

entropia = K log D

en donde k es la llamada constante de Boltzmann (k = 3,2983 x 10 –24 cal/°C) y D es una medida cuantitativa del desorden atomico del organismo en cuestion.

Si D es la medida del desorden, su reciproco, 1/D, puede considerarse como la medida directa del orden. Como el logaritmo de 1/D es igual a menos el logaritmo de D, podemos escribir la ecuacion de Boltzmann asi:

- ( entropia ) = K log ( 1/ D )

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De este modo, la burda expresion ‘entropia negativa’ puede reemplazarse por una mejor: la neguentropia, expresada con signo negativo, es una medida del orden. Por consiguiente, el mecanismo por el cual un organismo se mantien asi mismo a un nivel bastante elevado de orden ( un nivel bastante bajo de entropia ) consiste realmente en absorber continuamente orden de su entorno por realimentacion.

La cuantizacion del ‘ordenador de afinidades selectivas’ estaria ligado a una especie de causalidad diferencial. Una especie de causalidad cualitativa ligada estrictamente a la autoorganizacion quimica de la vida. El factor cuantico nos obliga a considerar las particulas solo en relacion con la totalidad. Es una inseparable red de vibrantes esquemas de energia en la cual ningun componente posee una realidad independiente de la totalidad.

El procedimiento construido que permite definir la ‘complejidad algoritmica’ del cursor Z-ADN, son las relaciones entre la polarizacion rotatoria y la asimetria molecular postuladas por Pasteur ante la Academie des Sciencies, el 15 de Mayo de 1.848.

El algoritmo de retropropagacion es una estructura inedita, una estructura zurda, con un aspecto de zig-zag, que fue nominada como como Z-ADN. Su patron es muy distinto de los patrones clasicos del ADN. Esta forma es una helice levogira (que va hacia la izquierda), en lo que se diferencia de la variedad dextrogira ‘estandar’ de Watson y Crick, se trata de una nueva forma del curso de despliegue de propagacion. Es muy factible que el cursor Z ADN participe en la regulacion de la expresion de los genes: al mantener el espaciamiento correcto entre los genes funcionales.

Resulta que el cursor Z-ADN se desplaza en forma oscilante en un determinado tipo de secuencia de bases (purinas y pirimidinas alternas). Este apareamiento de las bases es la caracteristica fundamental de la estructura: la complementariedad negatica

El algoritmo biologico continuo recorre a nivel molecular un proceso ciclico, por medio de una afinidad isoelectrica, es caracterizado como ‘autoregulador’, es decir como un ‘ciclo’ con ‘una consolidacion retractiva’

La denominada relacion entropia -informacion es la capacidad de mantener el mensaje siempre identico de una replicacion a otra a pesar del azar atomico. Manfred Eigen ha formulado matematicamente este principio como origen de la informacion. Rupert Riedl lo derivo evolutivamente como origen del orden del viviente.

La vida no reconoce distincion precisa entre hardware y software: todo es memoria y procesador a la vez, por lo que podemos ver en la asi llamada ‘inteligencia artificial’

Manfred Eigen ha mostrado, el proceso de esa produccion de orden derivo evolutivamente como un principio de informacion, referido naturalmente al ambito molecular.

La importancia de los enlaces quimicos debiles

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Del estudio de las mas importantes moleculas de la celula : el ADN, el ARN y las proteinas, puede deducirse una generalizacion muy importante: las conexiones quimicas debiles son vitales para la vida.

Los enlaces fuertes son los que unen los aminoacidos entre si en la proteina o los nucleotidos en el ADN y en el ARN, asi como cada eslabon de la cadena a su vecino. Pero los enlaces debiles producen y mantienen la configuracion y el plegado finales de todas las grandes moleculas. La tridimensionalidad de las proteinas es una condicion para su funcionalidad.

En el ADN, los enlaces debiles entre nucleotidos complementarios mantienen unidas las dos cadenas juntas por medio de los puentes de hidrogeno para formar una doble helice, esencial para la duplicacion del ADN.

En las proteinas, los enlaces debiles entre los aminoacidos convierten a las proteinas en las estructuras plegadas, esenciales para su funcion.

Por su parte, en la formacion de nuevas proteinas en los ribosomas, las moleculas del ARN de transferencia son capaces de ‘encontrar’ su propia localizacion. En el ARN mensajero por apareamiento de sus nucleotidos con sus nucleotidos de configuracion complementaria del ARN mensajero.

Una mutacion implica un apareamiento diferente del estandar de su naturaleza constitutiva , proteinica o macromolecular. El ataque de los radicales libres a las moleculas del ADN, afecta la memoria molecular, represa la expresion del gen, actua contra la cuantia de la proteina, su idoneidad y contra la actividad enzimatica.

Las mitocondrias, organelos que constituyen el lugar principal de la formacion de radicales libres -como producto secundario de la fosforilacion oxidativa- quedan gravemente dañados, las celulas pueden morir por falta de energia. Las membranas y el ADN mitocondrial estan predispuestos a la oxidacion de los ‘radicales libres’.

Los enzimas pueden inhibirse por efecto de la oxidacion de sus centros activos. El ataque de los ’radicales libres’ degrada otras proteinas intra y extracelulares.

En las membranas la oxidacion de lipidos y proteinas puede minar la integridad y la permeabilidad, estrictamente regulada, de la membrana plasmatica y de las membranas que rodean los organulos celulares. Las celulas lesionadas podrian segregarse.

Que son los radicales libres?

Los radicales libres son moleculas altamente reactivas e inestables que causan serios daños en las celulas. Estas moleculas contienen atomos con electrones no apareados, esto

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significa que teniendo enlaces no saturados en su orbita fronteriza pueden reaccionar con circuitos quimicos.

Al reaccionar quimicamente en las membranas de la mitocondria y su ADN mitocondrial, con las proteinas, enzimas y coenzimas, con el ADN del nucleo celular ocasionan mutaciones en las moleculas informativas y las redes de vias quimicas afectando relaciones de orden, regulacion y la expresion genetica.

Esto ocasiona una baja de energia en los gradientes ionicos de las membranas en la mitocondria – en la glicolisis anaerobica, en el ciclo de Krebs y en la cadena transportadora de electrones de la mitocondria; en la disfuncion y desnaturalizacion de circuitos proteinicos y enzimaticos relacionados con el sistema de poduccion de energia; en el ADN nuclear en las bases del codigo genetico – en los puentes de hidrogeno, en el espinazo del azucar-fosfato, o en el tetranucleotido’ particularmente el de adenina. En general. un desorden molecular caracterizado como entropia de las bases nucleotidicas inhibiendo la regulacion y la expresion gen-proteina.

Los radicales libres son moleculas muy reactivas (derivadas por lo general del oxigeno) que portan un electron desapareado en su superficie. En este estado, las moleculas tienden a oxidar destructivamente cualquier compuesto que le salga al paso, es decir, a arrebatarle electrones.

Como se produce el stress oxidativo en las mitocondrias?

Estos organelos se encargan de la mayor parte del metabolismo aerobico de la celula, que incluye los procesos bioquimicos cruciales del ciclo del acido citrico y de la fosforilacion oxidativa. Juntos, estos fenomenos producen casi toda la energia necesaria para el crecimiento y la viabilidad de la celula interna.

Desde los años cincuenta se viene sospechando que los radicales libres contribuyen al envejecimiento. Por entonces, Denham Harman sugirio que los radicales libres en el curso del metabolismo normal disgregaban las celulas. Pero hubo que esperarr hasta los ochenta para percibir que las mitocondrias eran, probablemenete, los blancos atacados con mayor agresividad.

La hipotesis que atribuye el envejecimiento a los radicales libres se funda, en parte, en el conocimiento de la sintesis del ATP en las mitocondrias. Esta molecula abastece de energia a la mayoria de los procesos celulares, como el bombeo de iones a traves de las membranas, la contraccion de las fibras musculares y la sintesis de proteinas. Se forma ATP a traves de una secuencia muy compleja de reacciones; se precisa de la actividad de una serie de complejos moleculares incrustados en la membrana interna de las mitocondrias. Con la ayuda del oxigeno (O2 ), los complejos extraen energia de los nutrientes y usan esa energia para fabricar ATP. El dador de electrones puede ser un compuesto organico o inorganico.

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Pero paradojicamente, la maquinaria mitocondrial tambien produce radicales libres, como producto secundario. En ultimas se responsabiliza a las mitocondrias de la mayoria de los radicales libres presentes en las celulas.

Una vez constituidos, los radicales libres pueden atacar proteinas, lipidos y ADN de cualquier parte de la celula. Pero se cree que los mas vulnerables son los componentes de las mitocondrias (incluidos la maquinaria sintetizadora del ATP, el ADN mitocondrial que cifra parte de esos mecanismos, mutaciones en el mt ADN, un transporte de electrones defectuoso, radicales libres mutagenicos, su efecto sobre el citosol, sobre el nucleo, etc).

Según cabe suponer, en parte se hallan en peligro porque residen en la zona, o aledaños, donde se generan los radicales libres, y reciben el incesante bombardeo de los agentes oxidantes. Ademas, el ADN mitocondrial carecen de escudo proteico que protege al ADN nuclear de los agentes destructivos. Hipotesis que encaja con la observacion según la cual el ADN mitocondrial sufre mas daño oxidativo que el ADN nuclear extraido del mismo tejido.

La matriz mitocondrial tambien contiene ADN y ribosomas. El ADN mitocondrial contienen los genes que codifican algunas proteinas del organelo pero aun asi, la mayoria de las proteinas mitocondriales son codificadas por los genes del ADN nuclear.

Como la mitocondria sintetiza algunas proteinas sobre la base de su propia informacion genetica cabe pensar en ella como si se tratara de una minicelula secundaria. De hecho algunos cientificos proponen que las mitocondrias se originaron evolutivamente a partir de bacterias primitivas. Esta es lconocida como la ‘teoria de los endosimbiontes’,y a la que nos referiremos mas adelante

Los defensores de la hipotesis que ven en los radicales libres mitocondriales la causa del envejecimiento y muchas otras enfermedades, sugieren que las lesiones que provocan en la mitocondria acaban minando la formacion de ATP y fomenta la produccion de radicales libres. El incremento de estos acelera, a la vez, la lesion oxidativa de los componenetes mitocondriales, lo que refuerza la inhibicion de la sintesis del ATP

La teoria bioquimica mas conocida acerca del cancer fue desarrollada por Otto Warburg en Berlin en el periodo entre 1924 y 1930. El establecio categoricamente y a la vez reitero sus conclusiones en 1956 de que las celulas cancerosas se originan a partir de las celulas normales como resultado del daño irreversible en el proceso de respiracion celular la cual repercute a su vez sobre el tipo aerobico y fermentativo de la produccion de energia.

Anterior a que los biologos pudieran centrar su interes en en la bioquimica, era preciso tener nociones mas estrictas que las mantenidas en el siglo XIX acerca de la naturaleza de la misma sustancia viva. Los biologos del siglo XIX habian definido el protoplasma como la sustancia viva, pero al termino del siglo habian modificado este concepto. Fisiologos de fines del siglo XIX y sus seguidores en el siglo XX describieron el sistema vivo que constituyen las celulas’ como un sistema coloidal complejo formado por macromoleculas proteinicas y lipoides en una solucion acuosa de sustancias minerales. Con

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el microscopio electronico se ve que es una estructura submicroscopica formada por cadenas de polipeptidos soldados en una armazon tridimensional’, y aprendieron muchos detalles de sus propiedades fisicas y quimicas.estudiaron las sales disueltas en el, su acidez o alcalinidad, sus propiedades electricas y osmoticas, su tension superficial y sus relaciones dinamicas con su ambiente en funcion de la fisica y la quimica.

Durante el siglo XX, los fisiologos estudiaron el papel del agua, de sales disueltas, los iones, los radicales libres y los electrones que participan en los procesos vitales. Hubo un progreso especial en el estudio de la estructura fisica y quimica de las moleculas proteinicas. Esto fue importante, pues se suponia que habia que atribuir a la constitucion especifica de las moleculas proteinicas muchas de las propiedades selectivas de los procesos biologicos: las reacciones enzimaticas, por ejemplo, y las reacciones anticuerpo-antigeno estudiadas por la inmunologia.

Otto Warburg, en los primeros años del siglo XX comenzo los estudios sobre la respiracion interna de la celula. Al demostrar que habia que atribuir a un cambio en la capacidad combinatoria de la porcion de hierro de una enzima intracelular el transporte del oxigeno dentro de las celulas, destruyo la vieja nocion de que los alimentos se ‘queman’ en el organismo por combinacion directa con el oxigeno molecular. Especialistas en bioquimica comparada comprobaron que los enzimas de hierro estudiadas, por el mas adelante llamadas citocromos, estan presentes en todas las celulas. Desde los tiempos de Warburg hasta mediados del siglo XX la naturaleza de los procesos de oxidacion que proporciona energia fue uno de los problemas basicos estudiados por los bioquimicos.

Todas las celulas del cuerpo estan continuamente expuestas a este daño molecular , ocasionando enfermedades cronicas incluyendo el cancer, el envejecimiento prematuro, enfermedades neurodegenerativas, otras como el linfoma de Hoddgkin, las cataratas, las enfermedades cardiovasculares, la senilidad , la artritis y un sin numero de desordenes a nivel celular y molecular.

En estas enfermedades estan implicados los radicales libres del oxigeno, un fenomeno denominado ‘el lado oscuro del oxigeno’. El oxigeno en la forma de radical libre y otras formas alotropicas es mortal. En efecto, puede ser el mecanismo virtual subyacente a las enfermedades en general. Un azar atomico causado por los radicales libres alteraria la memoria molecular siendo el oxigeno, paradojicamente: la base molecular de la vida y de la enfermedad.

En enfermedades como el cancer, la dolencia de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson. y en otros desordenes los ‘radicales libres’, compuestos venenosos del oxigeno que tienen una vida promedio de algo menos que una fraccion de segundo disparan una serie de reacciones quimicas contra las celulas, contra el sistema energetico, neural e inmunologico, y son producidos por la luz solar, la radiacion UV, la polucion del aire, por los pesticidas, los herbicidas, los edulcorantes, blanqueadores... sin embargo, a nivel celular se trata de la activacion o inhibicion de un mecanismo celular relativamente sencillo.

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Existen en el organismo defensas ante las lesiones oxidativas?

Toda adaptacion a las regularidades ambientales e internas, a situaciones a largo y a corto plazo, son un tipo de conocimiento, cuya importancia podemos aprender con la biologia evolutiva. La vida no puede existir, ni perdurar, sin algun grado de adaptacion al entorno. Podemos decir, por tanto que el conocimiento – el conocimiento primitivo, por descontado- es tan antiguo como la vida.

Se origino con la vida precelular hace mas de 3.800 millones de años. (La vida unicelular vio la luz no mucho mas tarde). Esto sucedió tan pronto como la tierra se enfrio lo suficiente como para permitir la licuefaccion del agua de su atmosfera. Hasta entonces, el agua habia existido solo bajo la forma de nubes o de vapor, pero a partir de ese momento el agua liquida y caliente empezo a albergarse en cavidades petreas, grandes o pequeñas formando los primeros rios, lagos y mares.

Recordemos que bajo las condiciones iniciales de la tierra no existia el oxigeno molecular libre en la atmosfera y que todos los procariotes eran anaerobicos.

Cuando nuestro sistema solar evoluciono y la tierra se hubo enfriado lo sufiviente, debieron existir condiciones favorables al origen y la evolucion de la vida. La vida bacteriana unicelular se extendio rapidamente por toda la tierra.

Sucedió como sabemos hace unos 3.400 millones de años cuando la superficie de la tierra descendio a menos de 100 grados centigrados y se precipitaron los primeros mares. En ella se destilaron esas combinaciones ricas en energia de acciones reciprocas que continuamente sintetizaban en los imponentes temporales de acido sulfhidrico, metano y vapor de agua. H2S - CH4 - H2O.

El periodo de tiempo transcurrido entre la formacion del agua liquida y el origen de la vida es sorprendentemente corto, demasiado corto como para permitir que suceda un evento tan extremadamente improbable: incluso aunque los teoricos del ‘caldo’ aceptasen la existencia de elevadas temperaturas.

Las primeras bacterias que aparecieron en la tierra ‘ o en otra parte’ en aquel ayer remoto pudieron haber comenzado siendo heterotrofos, y vivir, por asi decirlo, a expensas de sustancias organicas producidas por mecanismos abioticos (no vivos). Pero tarde o temprano, y a lo sumo antes de agotarse el suministro de nutrieres en los nichos prebioticos, al menos un grupo de organismos debio desarrollar alguna forma de autotrofismo. De no suceder tal, la vida se habria extinguido.

Los organismos con mayor probablidad conseguirian la supervivencia autotroficas serian los que dispusieron de electrones de alta calidad en su entorno inmediato. Aunque no muy numerosas, existen en el mundo mineral fuentes de ‘buenos’ electrones. Incluso persisten hoy algunas, y debian abundar en un ambiente reductor. Ejemplo de ellas son el

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hidrogeno gaseoso, el anhidrido carbonico y, especialmente varios humos sulfurosos de los volcanes. Quiza no resulte mera consecuencia del azar el que tantas bacterias autotroficas de nuestros dias pertenezcan al grupo de las tiobacetrias.

Los electrones vertidos desde el exterior en un nivel energetico bastante alto – de 50 o mas kcal por par de equivalentes electronicos sobre el nivel del agua-oxigeno, por ejemplo – podrian, con ayuda de catalizadores adecuados, producir todas las reducciones autotroficas necesarias.

Cualquiera que sea la verdad que encierren esas presunciones, si las estructuras actuales resultan aplicables a las formas primiitivas de vida, el primer autotrofo de la historia utilizaria electrones de alta energia para una doble tarea: las reducciones biosinteticas y el suministro de combustible de una unidad oxifos conectada con un aceptor electronico externo

Fue, por tanto, una suerte que en 1.988 – comenta Karl Popper en la conferencia del 9 dejunio de 1.989- apareciese una teoria que no se ve acosada por estas dificultades o por otras similares.

Tal teoria asume solo la existencia de micromoleculas inorganicas simples como las del agua, hierro, dioxido de carbono e hidrosulfuros. No asume la presencia de macromoleculas con anterioirdad al comienzo de los primeros ciclos metabolicos y, con ellos la autoorganizacion quimica de la vida. La nueva teoria muestra con detalle como las moleculas organicas (como el azucar) pueden evolucionar con el tiempo, tal vez en las profundidades marinas, adheridas a la superficie de cristales de pirita (oxidos de hierro), mas bien que en solucion. La formacion anaerobica de los cristales de pirita genera la energia quimica libre necesaria para los procesos quimicos - especialmente para la fijacion del carbono – que constituyen la primera forma de vida precelular.

Esta nueva teoria del origen de la vida ha sido desarrollada por autor en considerable detalle, y parece tener bastante éxito. Explica muchos derrroteros quimicos, Es prontamente suceptible de contrastacion mediante experimentos. Pero su gran fuerza consiste en que explica muchos hechos bioquimicos que permanecian inexplicados.

Diseños de este tipo, en una y otra forma, caracterizan a todos los quimio-litotrofismos actuales. Se conocen unos cuantos quimilitotrofos anaerobicos, de los que citaremos el Disulvibrio desulfuricans (H2 que reducen al SO4 2-) y Thiobacillus denitrificans (S2O3 que reduce al NO 3-).

Su autor, Gunter Wachstershauser, ha facilitado otra teoria bioquimica, una teoria incluso de mayor relevancia para la teoria evolutiva del conocimiento y para los problemas que estamos discutiendo aquí. Ha producido una teoria bioquimica sobre el origen del primer organo fotosensible. Ya que los ojos son nuestros mas importantes organos sensoriales, tal resultado es de gran interes para nuestra discusión.

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El principal resultado es el siguiente. Se sabe que algun primitivo organismo unicelular, presumiblemente una bacteria, invento un revolucionario metodo electroquimico para la transformacion de la luz solar en energia quimica: un metodo para alimentarse de luz solar, un metodo fototrofico.

Fue una invencion audaz, un exceso de luz solar –sobre todo de la franja ultravioleta que activa los’ radicales libres’ de oxigeno- puede matar. De forma que con esta invencion la celula (que previamente habia estado viviendo en las oscuridades marinas) se vio en muchos problemas. La rodopsina, uno de los principales pigmentos sensibles a la luz que posee el ojo, esta directamente emparentada con la bacteriorodopsina, componente principal del generador de energia fotoelectrica, un sistema de fotocomunicacion de la membrana de Halobacterium.

El primer problema consistia en averiguar donde habia luz solar y, usando dicha informacion, aproximarse a ella. Este problema fue resuelto mediante la primera formacion de un organo sensorial con la funcion desempeñada por nuestros ojos, un organo sensorial quimicamente ligado a cierto mecanismo previamente existente responsable del movimiento celular.

La absorcion de luz UV puede causar una transformacion tautomerica de las bases purinicas y pirimidinicas probablemente en un estado excitado del par unido por puentes de hidrogenos. El examen de los diferentes aspectos de la radiacion en sistemas biologicos establece el impacto directo de la interaccion de la radiacion con la celula supone que la radiacion es responsable de la rotura de los enlaces en los cromosomas. Existe evidencia de que la radiacion implica un proceso quimico posterior. Se ha observado que el daño producido en los cromosomas depende de la presion parcial de O2 en la atmosfera en contacto con los mismos: el daño queda reducido si se sutituye el aire por N2. Pueden producirse radicales libres (H, OH), dependiendo su concentracion de la presion parcial de O2; las proteinas, enzimas, etcetera, pueden ser atacadas por los radicales libres y los procesos normales pueden ser alterados. La existencia de carcinogenos y de inhibidores de radicales (mercaptoetilamina, etc) confirman la teoria de un mecanismo quimico.La interaccion, que existe en este caso, es de tipo electrostatico local, muy especifica, por lo cual se requiere un acoplamiento muy preciso.

Lynn Margulis cree que una ‘nueva clase de celula’ que aparecio hace unos 2.200 millones de años para convertirse en la base de las celulas de todas las plantas y animales multicelulares que existen hoy no fue el resultado de una mutacion genetica sino un proceso de simbiosis y coevolucion.. No fue el producto de una brutal competencia por la supervivencia del mas apto, sino de la cooperacion, la solidaridad y la elasticidad organica como una ‘naturaleza sugestiva’.

Aunque al principio escepticos, la mayoria de los biologos ahora concuerdan con Margulis y aceptan que la evolucion dio un salto cuando los microbios se acoplaron simbioticamente en una reaccion ante el ‘holocausto’ resultante de la propagacion de un producto toxico de desecho liberado por las cianobacterias, perjudicial para la mayoria de la vida bacteriana, las cianobacterias incluidas. Esta toxina contaminante era el oxigeno

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El ‘holocausto por oxigeno’, como se le ha llamado, causo una muerte masiva de bacterias e impuso mutaciones que crearon nuevas razas de bacterias Algunas bacterias se escabulleron bajo tierra para huir del gas letal (los anaerobicos estrictos), otras desarrollaron la capacidad para ‘respirar’ oxigeno; otras entablaron relaciones de realimentacion que condujeron a un nuevo paso en la evolucion.

Margulis sugiere que estaba montado el escenario para la simbiosis cuando una de las cianobacterias que estaba provocando el holocausto por oxigeno entro en otra bacteria en busca de alimentos. El organismo huesped se protegio de la repentina presencia del oxigeno de la celula formando una membrana alrededor de su ADN, y esto creo la primera celula nucleada.

Una segunda invasion ‘esta vez llevada a cabo por las bacterias alargadas que respiraban oxigeno’ entraron en el organismo huesped activo un cambio claramente simbiotico. Margulis teoriza que al combatir la invasion de los que respiraban oxigeno, el organismo huesped termino formando eslavones de realimentacion. La simbiosis testimonia el principio que una estructura autopoietica cambia con el objeto de permanecer antes los cambios. Tambien demuestra uno de los extraños modos en que se producen el acoplamiento por realimentacion.

Según la teoria de Margulis el apareamiento simbiotico entre las dos razas de bacterias eventualmente fue tan total que solo quedan algunos indicios del origen distinto del intruso. Uno de ellos es el hecho de que los actuales descendientes de estas bacterias ‘llamados mitocondrias’ forman parte permanente de nuestras celulas, pero aun poseen un ADN propio.

Margulis cree que el reino vegetal nacio en un proceso similar cuando celulas huespedes nucleadas fueron invadidas por las cianobacterias amantes del sol y productoras de oxigeno. La resultante interaccion por realimentacion ‘convencio’ a las cianobacterias de quedarse como ‘cloroplastos’ y otorgo a la nueva celula la capacidad de crear energia a partir del agua y la luz solar. Los cloroplastos tambien tienen su propio ADN

James Lovelock un investigador de la atmosfera, autor de la Hipothesis de Gaia declara: ‘Cuando el oxigeno impregno el aire hace dos mil millones de años, la biosfera era como la dotacion de un submarino averiado, y se necesitaba de todas las manos para reconstruir los sistemas dañados o destruidos y al mismo tiempo amenazados por una creciente concentracion de gases venenosos en el aire. El ingenio triunfo y supero el peligro, no al estilo humano, mediante la restauracion del viejo orden, sino... mediante la adaptacion al cambio y mediante la conversion de un intruso asesino en un amigo poderoso’.

Se habia alcanzado un punto de bifurcacion, y el organismo Tierra ‘escapo’, en palabras de Ilya Prigogine, ‘hacia una forma mas elevada de orden‘ desarrollando una nueva forma de vida que consume oxigeno.

Un primitivo sistema de enzimas en las celulas nucleadas que poseen por lo menos tres sistemas enzimaticos antioxidantes, los cuales corresponden a las enzimas superoxido

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dismutasa (SOD) , catalasa (CAT) y glutation peroxidasa (GPO) actuan como consumidores de agentes oxidantes.

Christian de Duve, de la Universidad de Rockefeller, ha sugerido que los ‘peroxisomas’ representan un primitivo sistema de enzimas que se desarrollo para competir con el oxigeno cuando este aparecio por primera vez en la atmosfera.

Aunque no lo encontremos en todos los tipos celulares, microsomas identificables como peroxisomas se hallan universalmente distribuidos por la naturaleza. Ello unido al carácter primitivo de su sistema respiratorio, ha dado pie para que se pensara en que todos los peroxisomas podrian descender de una misma particula ancestral poseida por la primera celula nucleada, origen según se cree, de plantas y animales.

Posiblemente, este peroxisoma ancestral formaba parte del fagocito primitivo en tiempos premitocondriales y cumplia de manera ruda, aunque eficaz, la funcion esencial de defensa contra el oxigeno.

El peroxido de hidrogeno producido en los peroxisomas se metaboliza a traves de un ciclo catalitico dominado por las reacciones de Haber Weiss y Fenton que neutralizan a los ‘radicales libres del oxigeno’ mediante la accion enzimatica conviertiendose en agua.

Si comparamos esta ‘cadena respiratoria’ del peroxisoma con la de la mitocondria podremos estimar la diferencia que existe entre un prodigo derrochador y un ahorrador prudente. Ambos llegan al mismo resultado produciendo la oxidacion de todo tipo de sustancias, con la reduccion del oxigeno hasta formar agua.

Ahora bien, mientras que en las mitocondrias buena parte de la energia libre de la combustion se recupera en forma de ATP utilizable: en los peroxisomas se disipa enteramente, convertida en calor. Parece que este tipo de respiracion peroxisomico se origino bastante antes de que los delicados microcircuitos mitocondriales quedaran ensamblados; puede representar una de las adaptaciones mas tempranas de los organismos en la tolerancia hacia el oxigeno.

El oxigeno es una sustancia muy activa y, generalmente las sustancias activas, por su propia naturaleza, provocan gran variedad de cambios quimicos en todo lo que tocan. La estructura delicadamente equilibrada del tejido vivo no puede tolerar los cambios imprevistos, y por esto, las sustancias activas son, en su mayor parte, toxicos peligrosos.

El hecho de que el oxigeno molecular pueda ser tolerado por el tejido vivo, a pesar de su naturaleza activa, se debe por completo, a la manera en que los tejidos han evolucionado hasta conseguir un sistema sumamente especializado para manejar el oxigeno. Las reacciones del Ciclo de Krebs se realizan enteramente dentro de las mitocondrias, que son las porciones de la celula que manejan oxigeno. Cualquier sistema que utilice oxigeno molecular se encontrara en las mitocondrias y en ningun otro lugar. En las mitocondrias existe todo un sistema de enzimas y coenzimas que tiene como objetivo central la manipulacion del oxigeno atmosferico de modo que se mantenga manso e infensivo en cada fase.

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Una enzima particular de las mitocondrias la ‘citocromooxidasa’. La P-450 posee la capacidad de regular aquella division molecular y la consiguiente combinacion del oxigeno con el hidrogeno de manera que forma agua y no peroxido de hidrogeno. Los atomos de hidrogeno desprendidos dentro de las mitocondrias, en el curso del ciclo de Krebs, se combinan con el oxigeno por influencia de la citocromo oxidasa, pero no inmediatamente. Expresandolo de manera grafica, son pasados de mano en mano por una serie de sustancias relativamente complejas ‘componentes del sistema citocromo’, cada uno de los cuales es capaz de aceptar los dos atomos de hidrogeno del que precede en la linea y pasarlo al que sigue.

Cuando se piensa en todo esto, uno se sorprende del porque las celulas han retenido los peroxisomas, aun despues de haber adquirido las mitocondrias. Desde el principio, los peroxisomas podrian haber poseido atributos utiles de los que carecian las mitocondrias, y su retencion, resultaba, por tanto, provechosa ( es posible que exista una deficiencia en la actividasd de la superoxido dismutasa de las mitocondrias). Cabe la posibilidad tambien de que algunos de sus caracteres se tornaran esenciales en un estadio posterior; por ejemplo, despues de que una mutacion eliminara determinada funcion mitocondrial.

Ciertos detectives celulares, con su imaginacion desatada por los relatos que circulan acerca de las mitocondrias y los cloroplastos, han planteado la posibilidad de que los peroxisomas desciendan, por via evolutiva de endosimbiontes bacterianos adoptados aun en tiempos mas remotos. El carácter primitivo de los mecanismos respiratorios es congruente con esta posibilidad. Sin embargo, debe subrayarse que, a diferencia de lo que ocurre con las mitocondrias y cloroplastos, no encontramos en los peroxisomas la mas ligera prueba que apoye tales especulaciones. Que sepamos, carece totalmente de ADN, ribosomas y demas componentes de la maquinaria genetica.

La mayoria de las celulas no fotosinteticas obtienen la energia quimica que necesitan por degradacion de una fuente organica de carbono reducido –azucares, aminoacidos, acidos grasos – a estados oxidados. Mediante el uso de CO2 , conversion asociada con la formacion de grandes cantidades de ATP. La mayor parte de ATP formado se deriva de los pasos de oxidacion especificos de la transformacion del carbono reducido en CO2.

Sin embargo, la mayoria de esos pasos no forman el ATP de forma directa. Mas bien, producen las formas reducidaas de dos clases de compuestos coenzimaticos, los cuales tienen la capacidad de mantener la formacion de ATP mediante un proceso independiente llamado fosforilacion oxidativa. Las coenzimas participantes son los nucleotidos de nicotinamida y los de flavina. Estas coenzimas reducidas se consideran con toda propiedad, biomoleculas de alta energia, porque al reoxidarlas el O2 la liberan en grandes cantidades.

Tiene el oxigeno entonces un carácter paradojico?

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Si centramos nuestro interes en la evolucion biologica, sobre todo en los primeros estadios, debemos tener siempre presente que el hecho de que la vida es, basicamente, un proceso quimico.

Heraclito, medio milenio antes de nuestra era, afirmaba que la vida, como el fuego, era un proceso: y lo cierto es que la vida es algo asi como un complejo proceso de oxidacion quimica. En los primeros estadios de la evolucion, cuando no habia oxigeno libre, el sulfuro desempeñaba su funcion a partir de las piritas de hierro.

Este intercambio organico de la natualeza propicio las formacion de las primeras biomoleculas. El desarrollo de este proceso metabolico de interacmbio en la Tierra ha sido formulada como una co evolucion de la atmosfera terrestre por James Lovelock y Lynn Margulis en su ‘Hiphothesis de Gaia’, comparativamente con las atmosferas de Venus y Marte.

La historia de nuestro planeta, según esta registrada en sus rocas y fosiles, se refleja en la composicion y en las caracteristicas de la atmosfera actual.

Durante la exploracion por las islas Galapagos, realizada en 1977, el submarino estadounidense Alvin descubrio que habia diversas formas de vida a 2.500 metros de profundidad: animales desconocidos, gusanos gigantescos, conchas gigantes y peces, pululan en los abismos a los que casi no llega la luz. De donde extraen su alimento, a falta de todo tipo de vida fotosintetica? De bacterias capaces de sintetizar, en las aguas muy calidas de los geiseres submarinos proximos, unos componentes organicos a partir de la oxidacion de productos minerales azufrados.

Los cientificos estadounidenses John Baross y Jack Corliss, de la Universidad de Oregon propusieron en 1980 una original solucion a estos problemas.

La reciente exploracion de los medios oceanicos ha puesto de manifiesto la existencia, a profundidades consiferables, de geiseres submarinos en los que la temperatura supera los 200°C.

En el corazon de esas grandes fallas submarinas, el agua esta en contacto directo con el magma procedente de la corteza terrestre y puede tomar de ella los materiales reductores necesarios para las sintesis prebioticas. En ese liquido a alta temperatura y a altisima presion se habrian sintetizado las pequeñas moleculas organicas o, directamente, los ladrillos de la materia viva o incluso sus polimeros.

En concreto, la presencia de pirita, mineral compuesto de sulfuro de hierro, ha podiido hacer el papel de soporte privilegiado para la formacion de polimeros organicos. Esta idea defendida con eficacia por el biologo aleman Gunter Wachsterhauser, es una de las grandes ideas de la bioquimica de los mnoventa en el estudio del origen de la vida.

Las fuentes hidrotermales submarinas habrian sido el punto de partida de toda la evolucion quimica, sustituyendo incluso la atmosfera terrestre. Pero hasta ahora, todavia no se habia producido ningun experimento realmente demostrativo que aportara una base

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consistente a esta nueva teoria: el ordenador cromosomico. Con el se producen las primeros aminoacidos, proteinas esenciales anterior a la formacion enzimatica y bacterial..

Según Sherwood Chang, del centro de investigaciones Ames de la NASA, las estructuras disipativas que condujeron a la vida en nuestro planeta tal vez comenzaron en el caotico contacto entre superficies solidas, liquidas y gaseosas, donde hay flujo de alta energia. Algunos cientificos sugieren que en este nexo caotico las estructuras quimicas autocataliticas como la reaccion de Belousov-Zhavotinsky constituyen una forma de protovida y en la tierra primitiva florecieron muchas variantes quimicas de este tipo de reaccion.

Reaccionando ante este ambito alejado del equilibrio, los descendientes de estas primeras estructuras autocataliticas, autoreferenciales y autosimilares se eslabonaron para formar una estructura mas basta de rizos de reralimentacion llamada hiperciclo.

La emergencia de ARN y su importante decendiente, el ADN, fueron pasos radicales para la autosimiitud surgida del caos. A traves del ARN y el ADN, el hiperciclo incremento en gran medida su capacidad para la iteracion y la autoreplicacion.

Las miles de variedades de microbios que inicialmente habitaron nuestro planeta se adaptan pasando fragmentos de l ADN. Una ‘raza’ de bacterias se puede alterar mediante el simple expediente de barajar su codigo genetico, absorbiendo nuevos fragmentos de ADN o cediendo fragmentos viejos. Mediante este metodo, las bacterias transformaron la tierra.

La mayor parte del oxigeno en la tierra no se encuentra en su forma molecular: O2

sino mas bien con otros elementos, formandose oxidos. Al proceso de combinacion del oxigeno con otros elementos se denomina ‘oxidacion’. El mas comunmente conocido es el oxido de hierro, pero tambien se quema el papel o la madera, asi como el proceso por el cual se pudren las hojas de las plantas y otras sustancias en los suelos de los bosques, son todos ejemplos de oxidacion. Vemos entonces que el oxigeno es el causante de que se deterioren y se quemen las cosas. De hecho por un tiempo se le llamo ‘aire de fuego’ por su habilidad para sostener la llama.

Con toda claridad vemos entonces que siendo el oxigeno un nutriente importante puede constituirse en una espada de dos filos, mientras que por una parte es el aliento de vida, puede convertirse en la espada de la muerte. De hecho se ha demostrado que el respirar oxigeno puro por periodos prolongados hace que se quemen los tejidos de los pulmones.

El oxigeno puede ser destructivo, pero si se desea que sea benefico debe controlarse y equilibrarse adecuadamente. Para ayudar a lograr dicho equilibrio, el aire esta compuesto de casi cuatro partes de nitrogeno, el cual es un gas fuerte que modera los efectos del oxigeno.

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Asi el oxigeno en estado libre desempeña un papel al mismo tiempo penetrante y ambivalente en la evolucion subsecuente. Fue accidental el desarrollo de sistemas que la protegieron? O le proporcionaron defensas quimicas en contra del oxigeno molecular (O2), del ozono (O3) y del oxigeno molecular univalente (O°2-). Al mismo tiempo, el oxigeno libre, es potencialmente destructor de todas las formas de vida basadas en el carbono - y en realidad no conocemos otro tipo de vida-.

Cuando el oxigeno libre empezo a acumullarse en la atmosfera hace aproximadamente 1.800 millones deaños, la vida todavia estaba restringida a lugares protegidos por suficientes profundidades de agua o por pantallas de sedimentos.

Con el tiempo se acumulo en la atmosfera suficiente oxigeno para que el ozono , que absorbe intensamente las radiaciones ultravioletas, formara una pantalla contra la radiacion incidente. Berker y Marshall calcularon que solo el uno por ciento del actual nivel atmosferico de oxigeno aumentaria el nivel del ozono suficiente para proteger de las longitudes de onda mas dañinas de la radiacion UV.

Este resulta ser el nivel de oxigeno en el cual, como descubrio Pasteur, algunos microorganismos cambian de un metabolismo de tipo fermentativo a uno oxidativo. De ahí las conclusiones de que en esta etapa surgio el metabolismo oxidativo.

Berker y Marshall relacionaron esta etapa con la primera aparicion de vida metazoaria, hace algo mas de 600 millones de años. Proporcionando suficiente ozono para filtra las radiaciones de alta energia mas dañinas y permitir asi al fitoplancton sobrevivir en cualquier lugar de las capas superficialesde los mares, iluminados por el sol.

De la misma manera, el oxigeno debe menguarse y equilibrarse cuando esta dentro de los organismos. El asesino mas pequeño que existe no son los virus, precisamente, sino la molecula o fragmento de molecula llamado ‘radical libre’. O mejor, el virus solo no es capaz de generar un cancer, por ejemplo.

El oxigeno en estos compuestos esta fuera de control e involucra conceptos fisicoquimicos como desorden, entropia, stress oxidativo, explosion respiratoria, excitatoriedad, catabolisnmo..

Como el oxigeno se combina facilmente con casi cualquier elemento, estos ‘radicales libres’ se pueden combinar con el tejido saludable para oxidarlo o ‘quemarlo’. Los radicales libres dentro son un incendio forestal o un accidente a punto de suceder.

Como luchar ‘contra el fuego’, entonces?

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A las unidades que luchan contra el fuego y que nos protegen contra el daño de los radicales libres se les denomina ‘antioxidantes’. Los antioxidantes capturan los radicales libres y los ‘encadenan’ de modo que no pueden prender fuego al tejido saludable.

Para vivir y crecer, las celulas dependen del consumo de alimento, que les sirve no solo como fuente de carbono, nitrogeno, azufre, fosforo y los demas oligoelementos esenciales, sino tambien como fuente de la cual pudean extraer energia util.

Para que usan la energia las celulas vivientes?

la biosintesis de las proteinas, ADN y ARN fosforilacion de proteinas, catalizadas por cinasas, para provocar cambios en la

conformacion. superenrrollamiento del ADN conversion de azucares simples en fosfatos de azucar y ADP-azucares, y acidos

grasos en tioesteres y funcionamiento de los sistemas de transporte activo.

En la mayoria de las biosintesis, los precursores estan mas oxidados que los productos finales. Por tanto, ademas de ATP, se necesita poder reductor.

El dador electronico en muchas biosintesis reductoras es la forma reducida del nicotinamida dinucleotido fosfato (NADPH).

Las reacciones quimicas oscilantes de formas reducidas y oxidadas de complejos quimicos altamente reductores se ejemplarizan en la animacion de la corriente transportadora de electrones.

El NADPH difiere del NADH en que el grupo 2’- hidroxilo de la adenosina esta

esterificado con un fosfato. La forma oxidada del NADPH se indica como NADP+ . El NADPH transporta electrones de la misma forma que el NADH. Sin emebargo el NADPH se utiliza, casi exclusivamente para, las biosintesis reductoras, mientras que el NADH se utiliza casi exclusivamente para la produccion de ATP. El grupo fosfato adicional del NADPH es una señal de identificacion de los correspondientes enzimas biosinteticos.

La estabilidad de estas moleculas (agentes reductores poderosos) en ausencia de catalizadores especificos es esencial para su funcion biologica porque permite a las enzimas controlar el flujo de energia y el poder reductor.

Los radicales libres como chispas volatiles dañan las membranas, las proteinas, el ADN. Los radicales libres causan exceso de oxigenacion de las celulas, destruyendolas, provocando el cancer, los problemas cardiacos y otros desordenes degenerativos.

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Existen defensas de los organismos ante las lesiones oxidativas, desarrolladas a traves de los mecanismos de la evolucion de la tolerancia y defensa contra el oxigeno atomico libre. Defensas dispares evitan o reparan las agresiones oxidativas de las moleculas producidas por los radicales libres. Son insuficientes en su conjunto, de otra manera no nos enfermariamos , ni tampoco envejeceriamos. Las observaciones revelan que algunas de estas defensas pierden fuerza con la edad.

Existen antioxidantes que neutralizan los radicales libres o limitan su actividad.Las enzimas antioxidantes constituyen una defensa importante contra la continua exposicion a los radicales libres y en algunas instancias pueden inducir a la proteccion de las proteinas ante el crecinte ‘stress’ oxidativo.

* Las enzimas superoxido dismutasas, que a traves de sus actividad convierten el radical superoxido (O2°-) en agua oxigenada (H2O2). Existen tres formas diferntes de la enzima. La forma cobre-cinc se encuentra en el citosol, la que contien manganeso se localiza en la mitocondria, mientras que la que contiene hierro se encuentra prtesente en las plantas y en algunos microorganismos.

La glutation peroxidasas que convierten el agua oxigenada en agua inocua (H2 O) y oxigeno molecular (O2); en concierto con la glutationa reducida puede destoxificar un amplio rango de alkil-peroxidos, la glutation peroxidasa mantiene bajos los niveles de peroxido en muchas celulas.. La glutation peroxidasa es responsable de la reduccion de la glutationa oxidada a gltationa reducida. Y a su vez su accion depende de la enzima NADPH esencial para mantener una alta proporcion de la forma reducida contra la forma oxidada (tipicamente, un tanto como 50:1)

La catalasa, cataliza la desproporcion de peroxido de hidrogeno al oxigeno (O2 ) y agua (H2O). La catalasa se encuentra en altas concentraciones en los peroxisomas donde el proceso metabolico produce grandes cantidades de peroxido.

La vitamina E y beta caroteno, reaccionan con los radicales libres, evitando, por tanto, que ataquen los componentes celulares: son liposolubles y por eso pueden proteger las membranas. La vitamina E posee, lo mismo que otros fenoles y polifenoles (tal como adrenalina, tirosina,etc) un carácter antioxidante. Se han discutido la funcion de la vitamina E como un activador de la reductasa de citocromo C. De acuerdo con la teoria antioxidante, postulada para la vitamina E, funciona por reaccion con radicales libres; en caso de deficiencia de vitamina E, el ataque (peroxidacion) de los lipidos por los radicales libres puede dañar las membrnas celulares, interferir con la funcion de las enzimas, etc .

Los acidos orto- y para- amino bencenicos presentan actividad vitaminica. En particular, el para- amino bencenico es un metabolito esencial en la biosintesis de las coenzimas del acido folico; las sulfonamidas actuan por competicion con el acido paramino bencenico en este proceso. El acido urico y la vitamina C reaccionan con los radicales libres en el citoplasma.

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Los quelantes evitan que el hierro, cobre y otros metales de transicion catalicen reacciones de transicion; la ceruloplasmina y la transferritina convierten el Fe2+ altamente toxico en el menos toxico Fe3+; son dos antioxidantes preventivos de gran importancia, por ejemplo.

Las proteinas son sintetizadas a partir de sus componentes, los aminoacidos. La interpretacion del proceso constituye uno de los problemas mas interesantes y dificiles de la bioquimica cuantica. La sintesis de las proteinas esta controlada por el nucleo de la celula, sirviendo los acidos nucleicos de plantillas.

Para la sintesis de una proteina dada, el correspondiente mensaje genetico, contenido en el ADN, es transcrito al ARN mensajero, que lo traduce seleccionando los aminoacidos que constituiran la proteina, con la colaboracion de los correapondientes ARN de transferencia. El proceso tiene lugar en los ribosomas.

Los cuatro pasos mas importantes del proceso – transcripcion del ARN mensajero, la union del aminoacido al ARN de transferencia, lectura del codigo y terminacion de la sintesis.

En los procariotes la N formil metionina actua como iniciador de la sintesis de proteina, en los eucariotes simplemente la metionina. y seguido cada ‘bucle’ del ARN de tranferencia identificara el codon correspondiente para unirlo a la replica de la plantilla del ARN ribosomal. Los aminoacidos subsiguientes en la secuencia correcta se unen mediante enlaces peptidicos y por interacciones secundarias y terciarias completando la sintesis de la proteina correspondiente.

Existen sistemas de reparacion que degradan, reparan o sustituyen moleculas alteradas.

La reparacion de proteinas mediante las proteinasas que escinden las proteinas oxidadas. La proteasas que cortan los productos de la actividad de las proteinasas. Las peptidasas trocean los productos de la actividad de las proteasas; los aminoacidos pueden reciclarse entonces para la sintesis de nuevas proteinas.

La reparacion de lipidos mediante la actividad de las fosfolipasas eliminan las partes alteradas de los lipidos de membrana oxidados de modo que otras enzimas puedan reparar las zonas dañadas. Las acetiltransferasas al parecer reemplazan los aminoacidos eliminados por los lipidos. La glutation peroxidasa y transferasa ayudan a la reparacion de los acidos grasos sin eliminar zonas amplias de la membrana.

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La reparacion del ADN mediante la actividad de las exonucleasas y endonucleasas eliminan segmentos del ADN alterados. Las glicosilasas y polimerasas rellenan los huecos que dejan las exonucleasas y endonucleasas. Las ligasas soldan los extremos de la hebra una vez corregidos los desperfectos.

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Es posible que estas enfermedades puedan ser evitadas con dietas ricas en antioxidantes, con lo cual se reducen las reacciones adversas Se incluyen las vitaminas A, C, y E, el acido lipoico, la glutationa, los bioflavonoides, la melatonina el aceite de higado de tiburon y otros aantioxidantes sinteticos como el 3-Hidroxypiridine (3-hp), el 1,4 dihidropyridine (1,4-dep), el Ambunol (A-1), El Silane (Si’1), el Pignogenol y el Microhidrin.y por ultimo el mas potente que existe en la naturaleza el ’ M3DVJ-106’.

En que consiste el dispositivo ordenador?

De un paquete molecular orientado a restaurar el potencial energetico de la celula consistente de energia quimica libre capaz de generar un orden y un supraorden molecular; de materia prima para la construccion de circuitos proteinicos, aminoacidos, etc y de biocomponentes capaces de evacuar las toxinas para cerrar el circuito del intercambio organico de entradas, transformaciones y salidas.

Este dispositivo instrumental consiste en una serie de policristales, de baja tension superficial disponibles en forma de gotas. El ‘orden molecular’ que instaura este procedimiento rompe todos los paradigmas prevalecientes en terapia y tratamiento de cancer , enfermedades tumorales, disfunciones geneticas en general. Al tener efecto directo sobre la fibra cromosomica anticipa un impetu fundamental al ‘Proyecto Genoma Humano’- GPH.

Un oscilador cuantico capaz de recorrer la fibra cromosomica de A a Z a traves del espinazo helicoide del azucar-fosfato, alternado las bases puricas y pirimidinicas, barriendo los radicales libres que afectan los circuitos nucleotidicos, los puentes de hidrogeno , ordenando en general el circuito de resonancia copulativa del ADN y el ARN.

Es un algoritmo, ciertamente, un ‘algoritmo biologico contimuo’.que atravieza el espinazo de las grandes macromoleculas. Una estructura zurda denominada Z-ADN un modelo un tanto diferente al propuesto por Watson y Crick como estructura dextrogira de la doble helice.

Este algoritmo denominado de retropropagacion tiene sus implicaciones a nivel molecular en todas las biociencias. Que pasaria si se pudiera viajar a lo largo del ADN?.

El cursos puede detectar el daño cromosomico y recorrer la polarizacion circulando las bases (purinicas y pirimidinicas alternas) mediante la resonancia del cromosoma. Este debe vibrar ante energia elastica del cursor; alli donde no responde a ella - el cromosoma esta roto, el espinazo del azucar fostato de las cadenas laterales esta interrumpido, se produce una desaminacion de las bases, una metilacion de las bases, los puentes de hidrogeno han desaparecido ,etc.- el cursor ADN compensa la perdida de entropia-informacion medianta el proceso de recombinacion, por el cual un cromosoma obtiene ADN procedente de otro cromosoma. Normalmente existen dos copias de cada uno.

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En que rangos de nfermedades actua?

El dispositivo ordenador tiene un efecto sobre un amplio rango de enfermedades neurologicas, inmunologicas, tumorales en general, enfermedades cardio vasculares, distrofias musculares y neurales, desordenes digestivos hasta un resfriado comun.

* La comprension de la base molecular y los mecanismos celulares que dirigen al daño neuronal de desordenes neuro-degenerativos tales como: la enfermedad de Alzheimer (en la placa amiloide), la enfermedad de Huntington (severas ataxias cerebroespinales), la enfermedad de Parkinson. y los desordenes de los priones en el sindrome de Kreutzfeld- Jakob o de las ‘vacas locas’. El entendimiento del papel de los radicales libres, las proteinas, la agregacion, la excitoxicidad, como de una cascada de eventos que dirigen a la apoptosis sugieren que los objetivos terapeuticos pueden prevenir, curar y erradicar estos eventos.

La principal fuente de radicales libres es la mieloperoxidasa. El radical hidroxil es mas reactivo y se promueve en la presencia de hierro. Algunas de estas reacciones son particularmente activas en el sistema nervioso incluyendo la cadena transportadora de electrones de la mitocondria. En otros casos los radicales libres pueden producir: daños por peroxidacion de lipidos en las membranas, daño en el ADN y nitrolizacion de proteinas.

Los radicales libre de oxigeno promueven una actividad excitatoria en los aminoacidos, incluidos el glutamato, asparpato, la oxidacion de productos como la homocisteina (de acidos sulfinicos homocisteinico y homocisteicos) y cisteina (de los acidos cisteinico y cisteicos) esenciales en el control cerebral. La sobrestimulacion de estos receptores altera el numero del sistema de señales, la activacion de los canales ionicos de la apoptosis. La toxicidad del acido kainico llama la atencion primero en la excitación toxica.

El barrido de radicales libres se haria desde la membrana (peroxidacion de lipidos ) hasta conseguir cambiar la permeabilidad defectuosa alterada por estos y luego alcanzar el potencial de accion para hacer un barrido al interior de la neurona.Sus efectos curativos se han registrado en epilepsia, hidrocefalia, migrañas, disritmia cerebral, en la depresion sicologia.

* El carácter del acido 2-aminoetano sulfonico (taurina) podria ser explicado teniendo en cuenta que es metabolizado acido 2-hidroxietilsulfonico (acido isetionico) y que, al pH biologico, ambos compuestos se encuentran ionizados, el primero como zwiteron y el segundo como anion. La taurina se uniria al K+, ayudandole a la difusion a traves de la membrana, una vez en el interior de la celula seria convertido a acido isetionico, con la consiguiente liberacion del K+. El aumento de la concentracion intracelular de K+ elevaria el potencial de reposo de la membran, siendo la actividad vibratoria debida e esta hiperpolarizacion. La actividad de los iones alcalinos confirmaria esta hipotesis.

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La conquista de estas enfermedades se yergue como uno de los logros mas excitantes del avance de las neurociencias del siglo XXI.

* La dispocicion de una terapia antitumoral especifica es un avance frente a los metodos prevalecientes en el tratamiento del cancer. Un tratamiento sin cirugia, sin quimio ni radioterapia. La radioterapia no es especifica en ningun tipo de cancer. Como sabemos el cancer es un espectro de mas de cien enfermedades entre las que se incluyen leucemias: granulocitica, mielogeno y linfoblastica; linfoma de Hodgkin y no-Hodgkin, cancer de mama , de utero, de prostata, prostatitis; cancer gastrico, ulceras y enfermedades gastro intestinales, agentes neoplasicos en general, cancer pulmonar, enfisemas, en general consideramos que las drogas angiogenicas seran los antibioticos del futuro.

De particular interes resulta la accion de barrido de los agentes mutagenos mediante el cursor que recorre la polarizacion circular del ADN El cambio de un estado a otro, distintivo de la reaccion oscilante, descifra algunos proceso reguladorers de la celula: los mecanismos que inician o bloquean la transcripcion de una cadena de ADN.

Existe una relacion entre carcinogenos y acidos nucleicos. Una metilacion aberrante de las acidos nucleicos puede inducir carcinogenesis. La respuesta adaptativa ante el efecto carcinogeno del agente nitrosoguanidina por ejemplo, puede metilar las bases en varias posiciones de guanina - la respuesta adaptativa puede inducirse cuando se ve afectado el atomo de oxigeno designado por O6, el grupo metilo insertado sobresale de lo que se conoce como ‘surco mayor’ de la doble helice del ADN. Mientras que la mayoria de las bases alteradas se eliminaban del ADN por la accion de las enzimas reparadoras. Se ha encontrado que el trabajo corre a cargo de la molecula dipolar rotacional que actua como aceptor de metilos, restaurando los puentes de hidrogeno formandose S-metilcisteina. La propia investigacion cientifica esta empeñada, en no pocas lineas de trabajo, en el desentrañamiento de las enzimas reparadoras del ADN, y de la respuesta a los daños geneticos. Los indicios cada vez mas firmes de que los daños inferidos al ADN y su reparacion son factores a tener en cuenta en el cancer humano y quizas en otras enfermedades tambien de tipo genetico. O la contracion de un musculo en enfermedades como las distrofias de Ducheme y de Baker.

* El carácter inmuno mdulador sobre las inmunodeficiencias criticas y agudas produce ventajas en el sistema inmune haciendo un barrido de radicales libres, mejorando la produccion de inmunoglobulinas, mejora el cuadro hematico en las poblaciones de los linfocitos T4 y T8 junto a la produccion de linfocitos B. El roll que los radicales libres en la patogenesis de la infeccion del VIH, su concentracion de radicales libres esta relacionado con: una deplecion del sistema de defensas (glutation peroxidasa, superoxido dismutasa, vitamina E, selenio...), a un incremento en la produccion de radicales libres (anion superoxido, peroxido de hidrogeno, radical hidroxil) consecuentemente la activacion de los linfocitos y fagocitos., la inflamacion cronica, el incremento dela concentracion de los acidos grasos polinsaturados y peroxidacion de lipidos y efectos directos o indirectos de muchos agentes patologicos. El exceso de radicales libres podria dañar las membranas celulares y generar apoptosis la causa principal de la deplecion de los linfocitos CD4

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Fatiga cronica, ***Esclerosis multipleReumatismo, artritis reumatoide, osteoartEnfermedades cardiovascularesVarices, venasFibrosis cisticaNeurofibromatosisAsmas, alergiasLupus eritematosoFibromialgiasInflamciones permanentesCombate la alcoholemiaDistrofia muscular de Ducheme y de BakerCirrosis hepaticaHemorroidesSidaAmibiasisHelicobacter pilorisHipoSoriasis,Denge hemorragico

La versatilidad del dispositivo desarrolla una solidaridad organica de los mecanismos funcionales y estructurales de la celula. Se trata de un ensamble de bioenergetica de moleculas , la holistica y la quimica supramolecular. La celula como una totalidad, como una red de vias quimicas, de redes metabolicas enlazados por la energia.

En cancer tiene una especificidad, una selectividad y una orientacion tal, de manera que va a la celula enferma sin atacar las celulas sanas inhibiendo el proceso angiogenico, es decir, el mecanismo por el cual proliferan los capilares que le brindan energia y flujo sanguineo al tumor permitiendo que este crezca y se desarrolle. Corta el flujo sanguineo y la nutricion de la celula cancerosa. De otra parte inhibe la proliferacion y la migracion de celulas endoteliales, es decir evita y controla la metastasis.

Ademas del cerco molecular a la contelacion de enfermedades que es el cancer tiene efecto sobre otro tipo de enfermedades geneticas de origen poligenico, y/o traslocacion genetica . El paquete molecular es capaz de desenredar las cremalleras , por decirlo asi, ya que el enredo de estas macromoleculas son de hecho mutaciones con consecuentes disfunciones del sistema inmune. Junto al desorden de los mecanismos que inhiben y desatan la replicacion celular.

La biologia molecular hasta ahora no ha desarrollado algo semejante, Seria el primer dispositivo de la ingenieria genetica capaz de instaurar un orden supramolecular capaz de controlar el desorden entropico del sistema energetico y de informacion que subyace en el ADN y el ARN y sus redes de vias quimicas.

Para resumir , se trata de una ‘terapia genetica ‘ simple y sencilla como parece. El ‘ordenador cromosomico’ - el primer dispositivo manejable de la ingenieria del ADN recombinante.-.

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