Alzheimer: entre la física, la química y la biología

La mente del hombre es capaz de todo, porque en ella está contenido todo.

-Joseph Conrad

Una mujer de 51 años de edad presentaba pérdida de memoria, desorientación, afasia, apraxia, agnosia, entre otros síntomas relacionados con patologías de carácter psiquiátrico. El médico declaró que el primer síntoma que presentó fueron celos hacia su marido, seguido de alteraciones a la memoria y un cuadro de paranoia. Una autopsia del cerebro evidenció la existencia de atrofia generalizada, así como estructuras extrañas en las neuronas formadas por conglomerados de cierta sustancia. Así, el médico alemán Alois Alzheimer dio a conocer en noviembre de 1906 su tema: “una enfermedad característica de la corteza cerebral.”

Una de las patologías más interesantes de los últimos años ha sido la enfermedad del Alzheimer pues, a pesar de que ya ha sido descrita, comprender su origen ha ocasionado una revolución bastante compleja en el ámbito científico, siendo el blanco de varias teorías desde la década de los años sesenta. La hipótesis del error en el plegamiento ha sido la más relevante, pues se ha logrado comprobar la estrecha relación de conglomerados con la disfunción celular.

La relevancia que ha tenido la física en la biología molecular ha sido monumental, bien por la epidemia del impropio gusto de desnudar la gracia natural o por la implicación que conlleva develar las incógnitas del diagnóstico y el descubrimiento de nuevas drogas. La acumulación de información es el juego que revela la importante función práctica que mueve a los grupos de investigación –al mero modo de chiflados– a formarse un bando intelectual con el fin de vencer en la partida más embustera de la naturaleza.

Se dice que el cerebro humano se encuentra en esporádicos combates dentro de una fase de inestables treguas y, en el trascurso de estas, encontramos componentes que predisponen la conducta, sin ser esta una invitación al fatalismo. Aunque la anatomía no es determinista, no es irrelevante tener en cuenta que hay evidencia de que enfermedades mentales se han interpretado como un conflicto de partes que promueven una relación interna entre estructura y función.

La complejidad de la vida en la Tierra ha contado la historia en consecuencia de un fluir de energía que ha obligado a los sistemas químicos a adoptar ordenamientos jerárquicos. La vida aprendió a captar energía de un electrón excitado por la radiación solar, haciéndola decaer por sus intrincadas redes metabólicas, provocando con ello una secuencia de catástrofes consistente en la aparición de nuevas estructuras y nuevos procesos.

Normalmente una proteína pasa por tantos estados como le sea posible para explorar todas las configuraciones tridimensionales hasta encontrar su estabilidad en un tiempo no mayor a la edad del universo. En el ámbito científico existe la llamada paradoja de Levinthal, la cual explica las imposibilidades que se llevan acabo para que un plegamiento ocurra, cosa que embustera e inexplicablemente sucede en la naturaleza en tiempos no mayores de algunas decenas de segundos. La paradoja sugiere la necesidad de que los mecanismos de plegamiento deben poseer un elemento de “presión evolutiva” que dirija el proceso en una dirección particular y evite una búsqueda aleatoria dentro de todo el espacio de posibles conformaciones y que, además, este mecanismo no esté exento del error.

La termodinámica ha permitido comprender los balances energéticos de los distintos procesos que ocurren en la Tierra y la maquinaria fundamental de la naturaleza, pero este campo no es suficiente para comprender el ordenamiento jerárquico, es decir, la biología pelea su propia batalla para explicar el intercambio que conlleva al orden y la estabilidad pues, como vemos, una característica notable de la organización jerárquica biológica es que este nuevo nivel tiene siempre propiedades emergentes que no son simplemente la suma de las anteriores y cuya descripción requiere de nuevas leyes dinámicas y nuevos lenguajes:

El plegamiento de las proteínas constituye uno de los retos más importantes y de mayor envergadura que afronta en la actualidad la física, la química y la biología, no solo desde el punto de vista de la generación de ciencias básicas y tecnológicas que apenas alcanzamos a vislumbrar. La colaboración verdaderamente interdisciplinaria será quizás el vehículo que proporcione la respuesta a tan interesante cuestión en los años venideros.*

Referencias

Anfindes, C. B.; Haber, E; Sela, M.; White F. W. 1961. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 47, 1309-1314.

Dobson, C. M. 1999. Trends in Biochemical Sciences. 24, 329 332.

Ferguson, N.; Johnson, C.M; Macias, M.; Oshenkinal, H.; Fersht, A. 2001. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98, 1300-13007.

Heylighen, F. 1993. The Red Queen Principle. Principia Cybernetic.

Hitchtrasser, R.M. 2003. Protein Filding and Misofolding. European Molecular Biology Organization Symposium, Italy.

Levinthal, C.J. 1968. Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique. 65, 4445.

Mann DAM. 1985. The pathological association between Down syndrome and Alzheimer’s disease. Mechanisms of Ageing and Development. 43:99-136.

Olivares,L; García, C. 2004. Plegamiento de las proteínas. Revista de la Sociedad Química de México. 48, 95-105.

Peréz-Tur J. 2000. La genética y la enfermedad de Alzheimer. Revista de Neurología. 30(2): 161-9.

*Olivares-Quiroz, Luis; García-Colín Scherer, Leopoldo. Plegamiento de las proteínas. Revista de la Sociedad Química de México. 2004, 48, 95-105.

"Dios no es bueno" de Christopher Hitchens

Para este fin de año ¿qué mejor que cuestionar la naturaleza misma de Dios y de las religiones? En Dios no es bueno (God is not great), el polemista e intelectual antiteísta Christopher Hitchens nos deja un aplastante ensayo que actúa como una suerte de manual de usuario para el ateo militante. Mientras la actitud de muchos ateos es la de tolerancia hacia los religiosos y la idea de Dios, Hitchens se deshace de los lastres de la corrección política y la afabilidad del intelectual incluyente para traernos una poderosa arenga que tiende a atacar con más virulencia al Islam y sus simpatizantes.

El subtítulo del libro es "Cómo la religión lo envenena todo", así que es evidente que sacar a colación su contenido durante conversaciones amigables alrededor del pavo navideño está fuera de cuestión, a menos de que usted pertenezca a una familia completamente secularista. Dicho esto, no es mentira que, si se lee con la mente abierta, Dios no es bueno es un excelente libro para todos, no solo para los ateos. El éxito de ventas que este libro ha tenido en los Estados Unidos es un resplandor de esperanza respecto a la reputación que tienen los estadounidenses de ser un hato de fanáticos religiosos sin cultura.

Christopher Hitchens falleció hace unos días; yo lo conocí en Edinburgo hace cinco años y compartimos más de una acalorada discusión sobre religión al calor de las copas. Aunque no concuerdo con todas sus ideas, debo reconocer que con su partida la voz del librepensador es más débil hoy que ya no está entre nosotros.

 

Dios no es bueno, de Christopher Hitchens (español, 1.2 MB, Mediafire),

Sobre Hedónico fragmentario

Desde partículas subatómicas hasta el funcionamiento neuronal, Hedónico fragmentario se construye a partir de tópicos que reflejan la visión de un artista perplejo ante la fascinación y la compulsión por conciliar disciplinas consideradas antípodas. Esta representación de hombre bisagra unifica campos fundamentales del intelecto humano, como la ciencia y filosofía, en un ejercicio que nos recuerda que los opuestos se conjugan para generar una visión, además de lúcida, poética.

En un principio, el autor parte de una revisión histórica de la cosmología que concluye que simples y pequeñas estructuras pueden explicar el comportamiento de grandes sistemas como el universo mismo. Sin embargo, una breve introducción a la física cuántica y los procesos entrópicos, nos lleva a reflexionar sobre la fragilidad que experimenta un habitante a 27.700 años luz de distancia de un centro galáctico del cual no sabe nada, salvo que existe. Las teorías científicas expuestas concuerdan en que el surgimiento de la vida es un proceso de transición en el cual es posible sortear obstáculos para materializar la existencia, aun cuando se abandona la dependencia de una conciencia absoluta de creación.

En este singular viaje que parte de una exposición breve y concisa sobre flujos energéticos, informática y ADN, división, diferenciación, muerte inducida e inmortalidad a nivel celular, entre otros, Hugo Medina advierte las dificultades de interactuar con una mente humana empeñada en la sistematización y orden, capaz de transformar inclusive el mundo físico. Esta dificultad es expuesta de forma que nos permite reflexionar sobre cómo la raíz escéptica es alimentada por el carácter paradójico de las ciencias fácticas. Para ejemplo, el conocimiento actual sobre las rutas y reguladores metabólicos que en conjunto predisponen, entre otros, la conducta, el placer y los deseos han iluminado el enigmático misterio de la conciencia. Sin embargo, se intuye también que, en su capricho de existir, son los enigmas biológicos los que juegan con las leyes físicas y químicas, limitándose su estudio a cumplir un propósito falsable con modelajes e hipótesis logrando ser, en ocasiones, más que una aproximación.

Ante todo, este libro es un compendio muy original que sin duda vale la pena leer.

Hedónico fragmentario (contraportada)

Hedónico fragmentario sería un ensayo de esparcimiento, de jocunda exploración científica y una original crítica de la estética de nuestros tiempos si no fuera porque es un deprimente mapa de la mente y su relación con los aspectos culturales más sublimes y con los que a todos nos parecen inanes y corrientes. Debajo de estas páginas vibra el amargo Leviatán de la Ciencia; los capítulos saltan sin dar ni pedir tregua de un tema a otro, dispares a primera vista. El lector se verá guiado por un caleidoscopio de tópicos que van desde la astronomía y las teorías físicas de avanzada hasta la novelística mexicana, los dibujos animados y el arte posmoderno.


Con la intención fundamental de explorar los orígenes, detalles y destinos del placer, el autor nos lanza con preguntas sesudas gran talla: ¿en verdad importa la vida humana en el universo? ¿Es la conciencia distinta del pensamiento? ¿Cuál es la importancia cultural de nuestros cuerpos? Al final no son las preguntas las que importan, sino la manera increíble en que éstas se relacionan recíprocamente y nos dejan en un páramo de jugosas dudas. Leer este libro nos deja iluminadamente confundidos y un poco enojados con el Creador. Todo esto es logrado por el autor de una forma muy expositiva y clara, algo raro en textos de esta naturaleza.


El viaje que el lector emprende con la lectura de este ensayo es un reto a la intelectualidad y una invitación a la curiosidad, al conocimiento, al pensamiento crítico y al debate.

(Hedónico fragmentario, premio Libro Sonorense, género ensayo, 2009, escrito por Hugo Medina).