Brenda Valderrama

  / lunes 14 de octubre de 2019

Ni contigo ni sin ti. Nuestra compleja relación con el oxígeno

Como cada año por estas fechas, la comunidad científica en su totalidad permanece atenta al anuncio de la fundación Nobel para la entrega de sus premios en la categoría de Medicina, Física y Química. En esta ocasión el premio se entregó a tres grupos de investigadores y en esta columna reseñaremos sus logros comenzando, hoy, con el Premio Nobel de Medicina 2019 otorgado a William G. Kaelin, Sir Peter J. Radclifee y Gregg L. Semenza.

Nada tan natural como respirar. La respiración es el proceso fisiológico que canaliza la capacidad oxidante del oxígeno para extraer la energía de los alimentos de una forma útil para el organismo. La gran paradoja de la vida en la tierra es que la capacidad oxidante del oxígeno es, al mismo tiempo, su peor enemigo.

La actividad oxidante del oxígeno es tan poderosa que cuando se sale de control ocasiona daño irreversible, un ejemplo de eso son las cataratas donde las cristalinas del lente ocular se oxidan cambiando su estructura y perdiendo su carácter cristalino. De manera menos dramática pero igualmente importante se encuentra el envejecimiento celular, donde la acumulación lenta pero irreversible de daño oxidante conlleva a la pérdida de función en prácticamente todas las células de un organismo.

Pero si el exceso de oxígeno causa daño a nivel celular la falta del mismo ocasiona la muerte por infarto. Por estas razones los organismos hemos desarrollado sensores de la más alta precisión para determinar los niveles disponibles de oxígeno dentro de las células así como mecanismos para responder a situaciones críticas cuando falta esta molécula, un fenómeno conocido como hipoxia.

En los animales los niveles de oxígenos son monitoreados por el cuerpo carótido que se encuentra en el cuello que responde enviando al cerebro la señal de acelerar el ritmo de la respiración al mismo tiempo que incrementa la producción de glóbulos rojos en la médula ósea, las células que distribuyen el oxígeno en la sangre. Las investigaciones de los Dres. Semenza y Radclifee sobre el mecanismo molecular subyacente a esta respuesta incluyendo la caracterización del factor HIF que es el regulador de la proteína eritropoyetina, el mensajero central.

De manera independiente, el Dr. Kaelin identificó que el factor promotor de un tipo muy particular de cáncer hereditario conocido como síndrome von Hippel-Lindau llamado VHL posee la capacidad de interactuar físicamente con la proteína HIF resultando ser el elemento faltante para entender el mecanismo completo de respuesta a la falta de oxígeno en los animales.

Gracias al trabajo seminal de estos tres investigadores y de muchos mas quienes han aportado al conocimiento, ahora sabemos cómo los diferentes niveles de oxígeno detonan diferentes respuestas balanceando los procesos fisiológicos. De manera colateral, el mecanismo de respuesta al oxígeno participa en otros padecimientos como por ejemplo en pacientes con daño renal crónico, una enfermedad que afecta los niveles de eritropoyetina la cual debe administrarse de forma externa.

Finalmente no hay que menospreciar la relación entre el metabolismo de oxígeno y el cáncer, donde se sabe que una de las características generales entre los diferentes tipos de cáncer es su exacerbada tasa respiratoria que requiere el rediseño de las redes de vasos sanguíneos alrededor de los tumores. Dado que es uno de los muy pocos aspectos comunes entre diferentes tipos de cáncer, hay un interés particular de los investigadores en identificar su mecanismo para la producción de un muy necesario medicamento de amplio espectro.

Los productos del conocimiento científico son a veces lentos para generar beneficios a la sociedad pero avanzan en la dirección correcta. No quisiera concluir esta columna sin lamentar la falta de recursos dentro del presupuesto del Estado de Morelos al tema científico que en el año 2019 no asignó ni un solo peso en perjuicio de más de 4 mil investigadores y estudiantes de posgrado, algo que nunca había sucedido antes. Hago un llamado público a la comisión de Presupuesto de la Cámara de Diputados presidida por la diputada Rosalina Mazari a responder de manera positiva a la oportuna solicitud de entrevista de la Academia de Ciencias de Morelos para revisar este tema.


Información adicional de éste y otros temas de interés: http://reivindicandoapluton.blogspot.mx

Como cada año por estas fechas, la comunidad científica en su totalidad permanece atenta al anuncio de la fundación Nobel para la entrega de sus premios en la categoría de Medicina, Física y Química. En esta ocasión el premio se entregó a tres grupos de investigadores y en esta columna reseñaremos sus logros comenzando, hoy, con el Premio Nobel de Medicina 2019 otorgado a William G. Kaelin, Sir Peter J. Radclifee y Gregg L. Semenza.

Nada tan natural como respirar. La respiración es el proceso fisiológico que canaliza la capacidad oxidante del oxígeno para extraer la energía de los alimentos de una forma útil para el organismo. La gran paradoja de la vida en la tierra es que la capacidad oxidante del oxígeno es, al mismo tiempo, su peor enemigo.

La actividad oxidante del oxígeno es tan poderosa que cuando se sale de control ocasiona daño irreversible, un ejemplo de eso son las cataratas donde las cristalinas del lente ocular se oxidan cambiando su estructura y perdiendo su carácter cristalino. De manera menos dramática pero igualmente importante se encuentra el envejecimiento celular, donde la acumulación lenta pero irreversible de daño oxidante conlleva a la pérdida de función en prácticamente todas las células de un organismo.

Pero si el exceso de oxígeno causa daño a nivel celular la falta del mismo ocasiona la muerte por infarto. Por estas razones los organismos hemos desarrollado sensores de la más alta precisión para determinar los niveles disponibles de oxígeno dentro de las células así como mecanismos para responder a situaciones críticas cuando falta esta molécula, un fenómeno conocido como hipoxia.

En los animales los niveles de oxígenos son monitoreados por el cuerpo carótido que se encuentra en el cuello que responde enviando al cerebro la señal de acelerar el ritmo de la respiración al mismo tiempo que incrementa la producción de glóbulos rojos en la médula ósea, las células que distribuyen el oxígeno en la sangre. Las investigaciones de los Dres. Semenza y Radclifee sobre el mecanismo molecular subyacente a esta respuesta incluyendo la caracterización del factor HIF que es el regulador de la proteína eritropoyetina, el mensajero central.

De manera independiente, el Dr. Kaelin identificó que el factor promotor de un tipo muy particular de cáncer hereditario conocido como síndrome von Hippel-Lindau llamado VHL posee la capacidad de interactuar físicamente con la proteína HIF resultando ser el elemento faltante para entender el mecanismo completo de respuesta a la falta de oxígeno en los animales.

Gracias al trabajo seminal de estos tres investigadores y de muchos mas quienes han aportado al conocimiento, ahora sabemos cómo los diferentes niveles de oxígeno detonan diferentes respuestas balanceando los procesos fisiológicos. De manera colateral, el mecanismo de respuesta al oxígeno participa en otros padecimientos como por ejemplo en pacientes con daño renal crónico, una enfermedad que afecta los niveles de eritropoyetina la cual debe administrarse de forma externa.

Finalmente no hay que menospreciar la relación entre el metabolismo de oxígeno y el cáncer, donde se sabe que una de las características generales entre los diferentes tipos de cáncer es su exacerbada tasa respiratoria que requiere el rediseño de las redes de vasos sanguíneos alrededor de los tumores. Dado que es uno de los muy pocos aspectos comunes entre diferentes tipos de cáncer, hay un interés particular de los investigadores en identificar su mecanismo para la producción de un muy necesario medicamento de amplio espectro.

Los productos del conocimiento científico son a veces lentos para generar beneficios a la sociedad pero avanzan en la dirección correcta. No quisiera concluir esta columna sin lamentar la falta de recursos dentro del presupuesto del Estado de Morelos al tema científico que en el año 2019 no asignó ni un solo peso en perjuicio de más de 4 mil investigadores y estudiantes de posgrado, algo que nunca había sucedido antes. Hago un llamado público a la comisión de Presupuesto de la Cámara de Diputados presidida por la diputada Rosalina Mazari a responder de manera positiva a la oportuna solicitud de entrevista de la Academia de Ciencias de Morelos para revisar este tema.


Información adicional de éste y otros temas de interés: http://reivindicandoapluton.blogspot.mx

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