SULFAS O SULFONAMIDAS

Las “sulfas” o “sulfonamidas” (amidas de ácidos sulfónicos) son compuestos sintéticos de fórmula general R’-SO₂-NH-R y fueron las primeras sustancias utilizadas para curar y prevenir infecciones bacterianas. Aunque la penicilina fue descubierta primero (1928), sólo pudo ser aislada y comercializada a partir de 1941 porque se descompone fácilmente por el calor (ver tema 15 de AQV). Al iniciarse la II Guerra Mundial, los únicos antibióticos disponibles fueron las sulfas y sólo al finalizar la guerra fueron eclipsadas por la penicilina. La sulfa en polvo era parte importante del botiquín de primeros auxilios de los soldados, que lo esparcían sobre cualquier herida abierta.

En 1932 una empresa alemana, Farbenindustrie, dedicada a la fabricación de colorantes, patentó un fármaco con el nombre de “Prontosil”, fabricado para ser usado como colorante y después le hallaron propiedades antibacterianas. El médico Gerhard Domagk dirigió su atención hacia los colorantes azoicos, porque algunos se unen fuertemente a las proteínas del cuero o la piel, lo que sugería que podrían unirse a las proteínas bacterianas y dañarlas. Se evaluaron miles de colorantes con pruebas “in vitro” y ninguno mostró actividad antibiótica. Cuando la evaluación se hizo utilizando animales vivos (“in vivo”) se halló que varios colorantes tenían actividad anti-bacteriana. El Prontosil fue el primer medicamento para tratar infecciones bacterianas. En 1935 investigadores del Instituto Pasteur de París notaron que los ratones que habían ingerido Prontosil no excretaban el colorante y dedujeron que éste es descompuesto dentro de su organismo produciendo una molécula más simple (sulfanilamida) que tiene tanta actividad como el Prontosil.

Las diferentes sulfonamidas se logran al unir distintos radicales R al grupo sulfamida. Así se han creado miles de derivados y conseguido moléculas de mayor eficacia y menor toxicidad. Las sulfonamidas no matan a las bacterias, (no son bactericidas) sino les impiden sintetizar sus ácidos nucleicos y con ello se inhibe su reproducción (son bacteriostáticos).

En 1936, médicos ingleses y norteamericanos tuvieron impresionantes resultados al usar sulfas para tratar la fiebre puerperal (infecciones post-parto), meningitis, neumonía y diferentes infecciones estreptocócicas. Ganó amplia publicidad cuando se utilizó para tratar a Franklin Delano Roosevelt Jr., hijo del Presidente de EEUU, que estaba gravemente enfermo con una infección estreptocócica. También se usó para tratar al Primer ministro británico Winston Churchill de la neumonía adquirida en la II Guerra Mundial.

Domagk fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina o Fisiología, 1939, pero el gobierno nazi no permitía a los alemanes recibir estos premios porque años atrás (1935) el Premio Nobel de la Paz se lo habían otorgado a un alemán (Carl von Ossietsky) que se encontraba en un campo de concentración. Finalmente, Domagk recibió su medalla en 1947 pero no el premio monetario.

Como la gente tenía preferencias por una forma líquida, en 1937 un pequeño laboratorio de Bristol preparó un “elíxir” en el que, por razones poco claras, utilizó como disolvente dietilenglicol y lo comercializó sin hacerle ninguna prueba. El disolvente usado es muy tóxico y hubieron 108 muertes casi todas por insuficiencia renal y hepática, caso que se ha llamado “desastre del elíxir sulfanilamida”. El químico responsable se quitó la vida. En 1938 se promulgó la Ley Federal de alimentos, medicinas y cosméticos (EEUU), según ella antes de comercializarse un fármaco debe establecerse su eficacia y seguridad.

Los principales inconvenientes de las sulfas son: pueden cristalizarse en los riñones (por su baja solubilidad), la resistencia de las bacterias y pueden producir alergia (urticaria y erupciones cutáneas). Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los fármacos por mecanismos de naturaleza cromosómica (mediante mutaciones) o extra-cromosómica (produciendo enzimas que modifican o inactivan la droga o impiden su ingreso a la célula bacteriana). Las sulfas atraviesan la barrera placentaria y se observan en la sangre fetal y líquido amniótico, pudiendo producir efectos tóxicos, por eso no deben administrarse en el último trimestre del embarazo ni durante los primeros meses de vida ni durante la lactancia. A pesar de sus inconvenientes, las sulfas siguen desempeñando un papel importante en la medicina moderna, se prescriben para el tratamiento de las vías urinarias, vaginales, infecciones oculares y para uso veterinario.

BIBLIOGRAFÍA

http://antibioticosysulfas.blogspot.com/

YURKANIS, PAULA (2008). Química Orgánica. Pearson Educación. p.732 y 1301

Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

EL FACTOR ANTIHEMORRÁGICO

Con el nombre de Vitamina K se hace referencia a un grupo de compuestos químicamente similares, solubles en grasas (liposolubles), estables al calor, pero que son afectados por el oxígeno y la luz. Debemos ingerirla regularmente porque, aunque nuestro organismo la recicla a través del denominado “ciclo de la vitamina K”, nuestras reservas se agotan rápidamente.

En 1929 el médico danés Henrick Dam encontró que los pollos alimentados durante varias semanas con una dieta deficiente en colesterol, desarrollaban hemorragias y sangramiento similares a las que se producen en el escorbuto. Como el mal no se superó al añadir jugo de limón ni colesterol purificado a la dieta, dedujo que los animales carecían de algo que llamaron “Vitamina de la coagulación”, vitamina K (del alemán “koagulation”) o “factor antihemorrágico”. Después, el bioquímico americano Edward Adelbert Doisy, la aisló de la alfalfa y estudió su naturaleza química. En 1939 fue sintetizada en varios laboratorios farmacéuticos. El Premio Nobel de Medicina 1943 fue compartido por Dam y Doisy por sus trabajos sobre la vitamina K.

Todos los miembros del grupo de la vitamina K derivan de la naftoquinona, la que puede tener un metilo y una cadena lateral. En la vitamina K₁ o filoquinona, la cadena lateral presenta cuatro residuos de cinco carbonos (unidades de isopreno), el primero de ellos tiene un enlace doble. En la vitamina K₂ o menaquinonas la cadena tiene un número variable de unidades de isopreno, cada una con un enlace doble. Incluye varias formas designadas como menaquinona-n (MK-n) donde “n” indica el número de isoprenos. La vitamina K₃ o menadiona es la más sencilla, carece de la cadena lateral.

La vitamina K₁ (filoquinona) es la forma predominante en la dieta humana. Se encuentra en verduras de hoja verde oscuro (espinaca, lechuga, brócoli, col), germen de trigo, cereales, frutas, soya y aceites vegetales. La vitamina K₂ (menaquinonas) proviene de fuentes animales (carne, hígado, huevos) y de bacterias que, como la Escherichia coli, se encuentran en el intestino grueso y la sintetizan. La vitamina K₃ o menadiona, se obtiene por síntesis química y sus derivados bisulfíticos son solubles en agua.

La vitamina K es necesaria para que el hígado sintetice los factores y proteínas (protrombina, proconvertina y otros) necesarios para que se produzca la “cascada de la coagulación”, que consta de una serie de eventos, dependientes entre sí, que permiten la formación de coágulos. Además, interviene en varios procesos de oxidación-reducción dentro de la célula. La vitamina K₂ permite la fijación del calcio en una proteína (osteocalcina) que forma parte de los huesos. La vitamina K₃ es la forma con mayor actividad biológica, sirve de referencia para medir la actividad antihemorrágica de las otras vitaminas K, es la que se aplica a mujeres embarazadas, a niños recién nacidos, a pacientes con obstrucción biliar y se usa en la elaboración de suplementos vitamínicos.

La deficiencia de vitamina K en adultos sanos es poco común, por su amplia distribución en los alimentos, por ser reciclada en el “Ciclo de la vitamina K” y porque las bacterias del intestino grueso sintetizan vitamina K₂ (pero no K₁). Los recién nacidos (alimentados sólo con leche materna), tienen un mayor riesgo de presentar deficiencias porque la leche materna es muy pobre en ella, el ciclo de la vitamina K aún no funciona bien y porque la escasez de flora intestinal origina poca síntesis de vitamina K₂. Ello puede causar el “sangrado por deficiencia de vitamina K del recién nacido”, que es potencialmente mortal. Según la Academia Americana de Pediatría a todos los recién nacidos se les debe administrar una inyección de filoquinona (K₁).

Las deficiencias se producen en adultos con desnutrición crónica, con lesiones en el tracto gastrointestinal, con alteraciones en la absorción de grasas o por la ingesta de medicamentos que alteren la función del hígado o que eliminen la flora intestinal (antibióticos). Las deficiencias severas producen el deterioro de la coagulación sanguínea (determinada mediante el “tiempo de coagulación”), sus síntomas incluyen moretones y sangrado con facilidad, que se puede manifestar como hemorragias nasales, encías sangrantes, sangre en orina y deposiciones o un sangrado menstrual excesivo. En los niños podría ocasionar hemorragias potencialmente letales dentro del cráneo (intracraneal).

La vitamina K también se usa en casos de exceso de medicamentos para “adelgazar la sangre”, para tratar casos de osteoporosis, hematomas, estrías, quemaduras y para acelerar la cicatrización (después de la cirugía). La ingesta diaria adecuada para un hombre adulto es de 120 mg (miligramos).

BIBLIOGRAFÍA

http://lpi.oregonstate.edu/es/centroinfo/vitaminas/vitaminaK/

http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/vitamins/vitaminak.html

Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.