Cómo una célula transporta sustancias químicas y las libera: este conocimiento fue reconocido con el Premio Nobel de Medicina. Sin el sistema de transporte sustancias entre las células, no habría posibilidad de vida.
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Premios Nobel de Medicina: avances que sanan
Desde 1901, cuando fue otorgado el primer Premio Nobel de Medicina, se han realizado enormes avances en la ciencia médica. Muchos de los descubrimientos hechos por los investigadores siguen beneficiando a los pacientes.
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1902: El mosquito de la malaria
El británico Ronald Ross descubrió que la malaria era transmitida por mosquitos. Demostró que los mosquitos Anopheles portan parásitos que provocan ese mal. Hasta el día de hoy, unos 300 millones de personas enferman de malaria cada año. De ellos, unos tres millones mueren. Pero, gracias a Ross, se han podido desarrollar medicamentos para combatir la enfermedad.
Robert Koch descubrió la bacteria que provoca la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis). Hasta el día de hoy esta enfermedad infecciosa está bastante extendida y el tratamiento suele ser largo, aun con los antibióticos adecuados. Existe una vacuna que protege a los niños pequeños, pero no así a los adultos.
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1912: Transplante de órganos
El cirujano francés Alexis Carrel hizo posible transplantar vasos sanguíneos y órganos. Por ejemplo, desarrolló una técnica que permite conectar vasos sanguíneos. También descubrió la forma de almacenar órganos fuera del cuerpo humano. Actualmente se transplantan cerca de 100.000 órganos al año.
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1924: Ver latir el corazón
El holandés Willem Einthoven desarrolló el electrocardiograma al grado de que pudiera ser utilizado en los hospitales y consultas médicas. El electrocardiograma mide la actividad de las fibras del músculo cardíaco. Gracias a ello se pueden detectar, por ejemplo, arritmias y otras enfermedades.
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1930: Cuatro tipos de sangre
El austríaco Karl Landsteiner descubrió que con frecuencia había problemas al mezclar la sangre de dos personas… pero no siempre. Pronto encontró el motivo: los diferentes grupos de sangre A, B y O (que él llamó C). Posteriormente, colegas suyos identificaron también el grupo AB. Gracias a ello se hizo posible efectuar transfusiones de sangre seguras.
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1939, 1945 y 1952: Medicamentos letales para las bacterias
Tres Premios Nobel fueron concedidos a investigadores que descubrieron y desarrollaron antibióticos. Uno de ellos fue Alexander Fleming, descubridor de la penicilina. Hoy en día, los antibióticos se cuentan entre los medicamentos más usados y con frecuencia salvan vidas. Pero siempre hay que desarrollar nuevos tipos de antibióticos, porque las bacterias se vuelven resistentes con el tiempo.
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1948: Veneno contra el mosquito Anopheles
El compuesto químico DDT mata insectos, pero no es mayormente venenoso para los mamíferos. Paul Hermann Müller fue quien lo descubrió. En las décadas siguientes, el DDT se convirtió en uno de los insecticidas más utilizados… Hasta que se descubrió que era dañino para el medio ambiente y en especial para las aves. Hoy se usa sólo contra los mosquitos de la malaria.
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1956: Sondeando el corazón
El alemán Werner Forßmann recibió con otros dos colegas el Premio Nobel por el desarrollo del catéter cardíaco. Forßmann realizó en su propio cuerpo el procedimiento de introducir un catéter hasta el corazón, a través de una arteria. El método sirve para realizar exámenes y operaciones.
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1979 y 2003: Mirar dentro del cuerpo
Cuando antes se quería dar un vistazo dentro del cuerpo humano, sólo había una posibilidad: la radiografía. Pero hoy los médicos cuentan con métodos mejores. Uno de ellos es la tomografía computarizada. También utiliza rayos Röntgen, pero ofrece imágenes segmentadas más precisas. Posteriormente le siguió el método de la resonancia magnética, que opera con campos magnéticos inocuos.
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2008: Cáncer viral
Gracias a Harald zur Hause, del Centro Alemán de Investigación Oncológica, sabemos que hay un virus (el papiloma humano) que puede provocar cáncer del cuello del útero. Sobre esa base se desarrollaron vacunas que permiten a las mujeres protegerse.
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2010: Niños de probeta
Robert Edwards desarrolló la fertilización in vitro. El primer bebé gestado con ese método nació en Inglaterra en 1978. Las posibilidades de éxito del método han mejorado desde entonces. Ya han nacido en el mundo más de cinco millones de bebés gracias a la fertilización artificial.
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2013: Transmisión de señales
El Premio Nobel de Medicina 2013 fue concedido a los investigadores James Rothman, Randy Schekman (estadounidenses) y Thomas Südhof (alemán). Fueron galardonados porque lograron descifrar importantes mecanismos de transporte en las células. Los defectos en dichos sistemas de transmisión son los responsables de enfermedades como el Alzheimer, el mal de Parkinson y también la diabetes.
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2018: El sistema inmunitario combate el cáncer
Hay una defensa natural contra los tumores en todos nosotros, sólo hay que soltar los frenos naturales del sistema inmunológico. Con su investigación, James P. Allison y Tasuku Honjo han sentado las bases para una terapia contra el cáncer en la que incluso los tumores que ya habían formado metástasis retroceden. Al final de la terapia, muchos pacientes no sufrían más de cáncer.
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El conductor de un bus escolar tiene, en principio, el mismo problema que una célula. Debe transportar – en su caso escolares – de un punto A hacia otro B: la escuela. ¿Pero qué pasa si las puertas no se dejan abrir en la estación final? ¿O si en el camino el conductor pierde algún escolar? Una gran molestia cuya solución se podría programar antes.
Lo mismo pasa con las células: ellas transportan sustancias-vehículo (por ejemplo, hormonas) de un lugar en la célula hacia otro. Para ello envuelve dichas sustancias en una especie de burbuja. Si durante el transporte ocurre alguna falla y los mensajes no llegan a su destino, ello tiene consecuencias catastróficas: la persona enfermará.
“Este proceso de transporte es esencial para la vida”, dice Ann Wehman, investigadora del Centro Rudolf Virchow en Wurzburgo. El mencionado proceso ocurre en todas las células del cuerpo en todo ser vivo. “Si el sistema fuera bloqueado completamente todos estaríamos muertos”, añade.
Dos estadounidenses y un alemán
La investigación sobre este importante sistema para la vida fue de gran valor para el comité del Premio Nobel en Estocolmo. Y por esta razón, le fue otorgado este año la distinción en Medicina y Fisiología. Tres investigadores pueden alegrarse: los estadounidenses James Rothman de la Universidad de Yale en New Haven y Randy Schekman de la Universidad de California en Berkeley, así como también el alemán Thomas Südhof. Con fundamento, dice Ann Wehman: “Los tres son realmente los 'big players' en este campo de la ciencia.”
Thomas Südhof es originario de Gotinga dónde estudió medicina y además hizo un doctorado en química biofísica. Ya con 27 años recibió el titulo de doctor en Medicina. Posteriormente emigró a los Estados Unidos dónde actualmente realiza investigaciones en la californiana Universidad de Standford.
“Es un científico que trabaja arduamente”, dice Susanne Schoch McGovern de la Universidad Clínica de Bonn, quién trabajó 5 años con Südhof en los Estados Unidos. “Tiene una excelente memoria y está generando permanentemente nuevas idea para impulsar su campo de investigación. Y él se da por completo a sus investigaciones.”
Schoch McGovern se imaginaba que algún día su antiguo jefe recibiría el Premio Nobel. Él, en cambio, pensaba poco en esta posibilidad. Y es que cuando el comité del Premio Nobel lo llamó para darle la noticia, el preguntó: “¿Me esta diciendo la verdad?”
Tan rápido como un rayo
Südhof enfocó su trabajo en la cuestión acerca de cómo las células nerviosas en el cerebro comunican unas con otras. Aquí juega el neurotransmisor un papel importante. Estas son sustancias químicas que son producidas y almacenadas por las células nerviosas. Las ''burbujas'' abarrotadas con neurotransmisoras están a disposición para poder ser vaciadas al producirse una señal eléctrica. Si las células nerviosas vierten neurotransmisores, entonces reacciona la célula vecina y esta vierte neurotransmisores del mismo modo. Así, en un efecto dominó, se multiplica la señal.
Con estos fundamentos bioquímicos esta basado nuestro cerebro. “Uno tiene que reflexionar solamente como trabaja nuestro cerebro”, dice Ann Wehman. “Todo esto pasa en milisegundos, es decir de forma muy rápida.” Südhof descubrió como las células regulan este proceso de una forma muy rápida para que nada falle.
El ejemplo del tétanos
Las consecuencias, cuando este proceso en la célula esta destruida, las demuestra la enfermedad infecciosa del tétanos. En ella las bacterias liberan una sustancia tóxica proveniente de la herida. Esto impide que las células nerviosas puedan verter sus neurotransmisores y se refleja en calambres musculares. Y como la respiración muscular no obedece mas, el paciente se asfixia.
“La liberación de neurotransmisores es la forma principal como se comunican las células nerviosas”, dice Susanne Schoch McGovern. “Las alteraciones de esta comunicación – uno mas o uno menos – pueden desarrollar un fundamento para enfermedades neurológicas.”
Thomas Südhof provocó cambios genéticos en ratones, de tal forma que en ellos ya no funcione el sistema de transporte de células. Como consecuencia, los animales sufrían ataques epilépticos y adoptaban un comportamiento típico de los autistas o pacientes esquizofrénicos.
Como en el caso del conductor de bus que moviliza niños a la escuela, en el transporte de sustancias entre las células son muchas las fallas que pueden ocurrir.