EL SACHA INCHI

Sacha inchi es el nombre común para la especie Pluckenetia volubilis L. (Sin. P. peruvianus Muell. Arg.), perteneciente a la familia Euphorbiaceae. Otros nombres comunes son maní del monte, maní silvestre, inca peanut, sacha inchick, entre otros. Probablemente fue cultivada por los incas desde hace 3000 a 5000 años; se han encontrado huacos fitomórficos que representan esta planta trepadora y sus frutos en las tumbas incaicas de la costa peruana (Mochica, Chimú) y se ha reportado que, en el Antiguo Perú, el aceite de sus semillas era una de las grasas usadas como complemento a la grasa animal.

Es una planta silvestre y cultivada, crece en la Amazonía entre los 100 y 2000 msnm. Se encuentra en las regiones de Amazonas, Cusco, Junín, Pasco, San Martín, Loreto y Madre de Dios. Se encuentra también en otros países como Venezuela, Colombia, Ecuador, Bolivia y Brasil. Sus usos son alimenticio, medicinal y cosmético. Por ejemplo, el aceite de las semillas se usa en la alimentación pero tradicionalmente también se usa para frotarse el cuerpo y aliviar dolores musculares y, mezclado con la harina de la semilla, se prepara una crema para el rejuvenecimiento de la piel; la harina de la semilla es utilizada como alimento ya que su proteína es de alta digestibilidad.

Las semillas contienen principalmente grasas y proteínas y, en menor proporción, carbohidratos, esteroles, vitaminas, minerales, entre otros. La proporción en la que se encuentran estos componentes varía según el origen de la semilla, la época de cosecha, el suelo, pero con la metodología de prensado en frio se ha logrado estandarizar el aceite en la zona de San Martin.

Las investigaciones científicas reportan un contenido aproximado de 50% de aceite y 27% de proteínas en las semillas; refiriéndose que su contenido de aceite (y de ácido linolénico) es siempre más alto que el de las semillas de soja, cacahuate, girasol y algodón. Para el aceite de sacha inchi se reportan valores de aproximadamente 45% de ácido linolénico (ω3) y 33% de ácido linoleico (ω6) y su proteína es comparable a la de soja (contiene metionina, cisteína, lisina, leucina, tirosina, treonina, triptófano, entre otros). En las semillas se encontraron también fitosteroles (β-sitosterol, estigmasterol) y tocoferoles.

Las investigaciones están actualmente orientadas a determinar la actividad antioxidante, la capacidad de reducción del colesterol, los triglicéridos, los niveles de LDL. EL año 2014 luego de haber obtenido el estatus GRAS (Generally Recognized as Safe) y Novel food (Nuevos alimentos), por el método de equivalencia substancial, es considerado inocuo. Se comercializan las semillas tostadas, saladas o dulces, o su aceite (en frascos o cápsulas), o como harina proveniente de la torta, en formulaciones cosméticas (revitalizador de la piel, humectante, fotoprotector, removedor de cutícula etc.). Los principales mercados de destino son Canadá, Estados Unidos y Japón.

Existen 5 empresas peruanas productoras de aceite de sacha inchi que han obtenido el “novel food” ante la autoridad de seguridad alimentaria de Irlanda (FSAI) bajo la modalidad de equivalencia substancial al aceite el Inca Inchi que previamente obtuvo la equivalencia al aceite de linaza (Linum usitatissimum). Asimismo, después de la aplicación del dossier GRAS este producto fue considerado como seguro por un panel de expertos y obtuvo el estatus GRAS (Notice GRN No. 506) de la FDA en setiembre de este año (2014).

El aceite de sacha inchi posee nomenclatura común INCI (International Nomenclature Cosmetic Ingredients) y está registrado como Plukenetia volubilis Seed oil, con aplicaciones como emoliente, humectante y protector de la piel.  No está clasificado por el código armonizado específico pero puede ser considerado como: “grasas y aceites vegetales fijos sin modificación químicas (SA 1515.90)” o como “Otras semillas y frutos bajo el código (HS 1207.99) como semilla oleaginosa” o como “Otras savias y extractos vegetales (HS 1302.19) como un extracto”.

BIBLIOGRAFIA

- Flores D, Lock O. (2013) Revalorizando el uso milenario del sacha inchi (Pluckenetia volubilis L) para la nutrición, la salud y la cosmética. Revista de Fitoterapia 13:11, 23-30.

- Food Safety Authority of Ireland [Consultado el 11 de Junio del 2014]. <https://www.fsai.ie/uploadedFiles/Science_and_Health/Novel_Foods/Notifications/SE%20opinion%20multiple%20Inca%20Inchi%20oil.pdf >

- U.S. FDA noticies GRN No 506: [Consultado el 11 de noviembre del 2014]. <http://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=506&sort=GRN_No&order=DESC&startrow=1&type=basic&search=plukenetia>

Dra. OLGA LOCK SING <olock2006@yahoo.es>

Sociedad Química del Perú.

MBA Q.F. DIANA FLORES <dianaflores@latinpharma.net>

Consultora GIZ/ITC (UNCTAD) OMC

EL YACÓN

Yacón es el nombre común para la especie Smallanthus sanchifolius (Poepp. & Endl.) H. Rob. perteneciente a la familia Asteraceae. Otros nombres comunes utilizados para esta especie son: llacón, llakuma, jikima, jicama, yacumpi, aricoma, entre otros. Es utilizada desde épocas preincaicas, lo que se ha registrado en diversos cerámicos, textiles y restos de raíces. La representación más antigua corresponde a la Cultura Nazca (500aC - 700dC).

Es un cultivo alto-andino que crece en 18 regiones del Perú (de las 24 que tiene el país). También se encuentra en algunos otros países de Sur América y, desde los años 1980, ha sido llevado a países como Nueva Zelandia, Italia, Francia, Alemania, EUA, República Checa, China y Rusia, entre otros.

Por tener sabor dulce, su parte comestible es considerada un fruto; sin embargo, se trata de una raíz tuberosa. En el libro de Soukup*, se puede leer una referencia que el Padre Cobo (1653) hace sobre el yacón: “cómense crudas por frutas y tienen un buen sabor, y mucho mejor si se posan un poco al sol; suélese cortar en ruedas y preparar de la misma suerte que el cardo con su pimienta y naranja, y de esta manera se parece en el sabor al cardo”. (* Nombres Vulgares de la Flora Peruana, 1987, ed. Salesianos, Lima).

Las propiedades del yacón, conocidas desde antiguo, han empezado a ser revaloradas en los últimos años y tiene gran aceptación por los consumidores porque, además, posee un agradable sabor dulce. El número de investigaciones en estos últimos años se ha incrementado enormemente en la búsqueda de los principios activos responsables de las diversas propiedades atribuidas tanto a la raíz como a las hojas.

Dentro de los principios activos encontrados en esta raíz tuberosa están principalmente los oligosacáridos (más propiamente los fructooligosacáridos o FOS), y los compuestos fenólicos, a los que se les atribuye las diversas propiedades beneficiosas para la salud. Un 50 a 70 % del peso seco de la raíz correspondería a los FOS.

Los FOS también conocidos como oligofructanos u oligofructosas, están constituidos por cadenas de fructano de entre 3 y 10 unidades de fructosa unidas entre sí por enlaces β(2 → 1) y siempre con una unidad de glucosa al inicio de cada cadena. Los FOS son considerados como una fuente potencial de prebióticos (estimulan el crecimiento y la actividad de bacterias beneficiosas para la flora intestinal) para la industria alimentaria y de suplementos dietéticos. Su consumo está asociado a otras propiedades como reducir el colesterol y triglicéridos, mejorar la absorción del calcio, fortalecer el sistema inmunológico, prevenir y reducir el riesgo de cáncer al colon, el estreñimiento y restaurar la flora intestinal. La baja digestibilidad de los FOS permite su consumo por personas que sufren diabetes ya que no elevan el nivel de glucosa en la sangre. Los FOS que actualmente se comercializan como insumos en la industria alimentaria en EUA y varios países de Europa, son extraídos de dos plantas cultivadas emparentadas con el yacón que son: la achicoria (Cichorium intybus) y el topinambur (Helianthus tuberosus).

Entre los compuestos fenólicos presentes en el yacón están los ácidos cafeico, ferúlico, clorogénico, y sus derivados, con reconocidas propiedades antioxidantes. A estos compuestos fenólicos se les atribuye la actividad antioxidante del yacón. Se reporta en la raíz un contenido aproximado de 3,8% de compuestos fenólicos sobre base seca.

 

De las hojas se han aislado también compuestos fenólicos, así como sesquiterpenlactonas tipo melampólido (como enhidrina y sonchifolina), el diterpeno ácido ent-kaurenoico y derivados. Los ensayos realizados con extractos de las hojas han demostrado actividad hipoglicemiante y antimicrobiana. Esta última propiedad se atribuye a las sesquiterpenlactonas; de igual manera, últimamente se está reportando a una de ellas, la enhidrina, como el constituyente activo para la actividad hipoglicémica in vivo.

BIBLIOGRAFIA

1.   Lock O, Rojas R. (2005). Química y farmacología de Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob. Revista de Química PUCP, XIX, 31-35.

2.   Seminario J, Valderrama M, Manrique I. (2003). El Yacón. Fundamentos para el aprovechamiento de un recurso promisorio. Centro Internacional de la Papa, Universidad Nacional de Cajamarca, Agencia Suiza para el Desarrollo. 61 pp.

Ojansivu I, Ferreira C, Salminen S. (2011). Yacon, a new source of prebiotic oligosaccharides with a history of safe use. Trends in Food Science & Technology 22, 40-46.

Dra. OLGA LOCK SING <olock2006@yahoo.es>

Sociedad Química del Perú.

EL EFECTO INVERNADERO

Nuestra atmósfera actúa como una capa protectora y transparente en torno a la Tierra: deja ingresar gran parte de la luz solar y retiene el calor. La superficie terrestre absorbe una parte de esta radiación y emite otra parte, pero no lo hace como luz visible sino como luz Infrarroja (IR). Parte de esta luz IR (calor) la capta la atmósfera y atrapa el calor. Sin ella, la temperatura media en la superficie de la Tierra sería de -18 °C en lugar de los actuales 15 °C.

El “Efecto Invernadero” es el fenómeno por el cual ciertos gases de la atmósfera retienen parte de la energía que emite la Tierra, produciendo (a escala planetaria) un efecto similar al que se observa en un invernadero. La cantidad de calor retenida depende de los captores de calor o gases de efecto invernadero (GEI) que, como el cristal del invernadero, dejan pasar la luz visible y algo de UV pero muy poco a la luz IR. Los principales GEI son: el vapor de agua (H₂O), el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄), el óxido nitroso (N₂O), el ozono (O₃) y los cloro-flúor-carbonos (CFC’s).

En 1824 Joseph Fourier fue el primero en emplear la analogía del invernadero al considerar que la Tierra se mantiene templada porque la atmósfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. En 1859 John Tyndall descubrió que el CO₂, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación IR. En 1896 Svante Arrhenius, calculó que si se duplica la cantidad de CO₂ de la atmósfera, la temperatura subiría 5 a 6 °C.

El mayor captador de calor es el vapor de agua, pero su concentración en la atmósfera es alta (1-5 %) y casi no es afectada por las actividades humanas. Por el contrario, la concentración de CO₂ en la atmósfera es pequeña (0,036 %) y gran parte de ella procede de las actividades humanas. Aunque las moléculas de CFC’s, de CH₄ y de N₂O captan mucho más calor por molécula que el CO₂, la aportación mucho mayor de éste determina que sea el CO₂ el GEI antropógeno más importante y representa un 75 % del total de emisiones.

El nivel de CO₂ ha permanecido casi constante durante los últimos 10 mil años pero, a partir de la Revolución Industrial, ha empezado a aumentar. Así, en 1750 (nivel pre-industrial) era de 280 ppm (partes por millón), en 1997 de 364 ppm, el 2005 de 379 ppm y se calcula que continuará creciendo. Se estima que dos tercios de sus emisiones proceden de la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), mientras que el tercio restante procede del cambio de utilización del suelo (como la deforestación). La mayor parte de CO₂ lo absorben los océanos o lo utilizan las plantas para la fotosíntesis; sin embargo, en la actualidad la cantidad de CO₂ generado es mucho mayor que lo que se puede absorber o utilizar.

En las últimas décadas, el sustancial aumento de los GEI ha incrementado el efecto invernadero de la tierra, aumentando su temperatura (calentamiento global) y afectando el clima del planeta (Cambio Climático). La temperatura media de la superficie de la Tierra ha variado considerablemente a lo largo del tiempo. Desde 1860 (al iniciarse las mediciones), ha aumentado 0,3 a 0,6 °C y la mayor parte de este aumento se ha producido desde 1946.

Los signos posibles del calentamiento global son: 1) fusión de casquetes polares y retirada creciente de los glaciares, 2) aumento del nivel de los mares, 3) migraciones hacia el norte de árboles y peces de clima cálido, 4) propagación de algunas enfermedades tropicales y 5) escasez de agua, alimentos y recursos energéticos. El Cambio Climático es un problema planetario porque todos los países contribuyen, en diferente medida, a la emisión de GEI y todos serán afectados por ello, pero los países en desarrollo son más vulnerables ya que, a menudo, dependen de actividades sensibles al clima (agricultura) y no disponen de dinero para aliviar sus consecuencias.

En 1988, las NNUU crearon el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (PICC), que agrupa a unos 2500 expertos mundiales en clima, con el objetivo de asesorar a los gobiernos sobre los problemas climáticos y de recopilar las investigaciones científicas en informes periódicos de evaluación. A raíz del primer informe de evaluación (1990), la Asamblea General de las NNUU decidió preparar la Convención Marco sobre el Cambio Climático que se firmó en 1992, con el objetivo de lograr la estabilización de las concentraciones de GEI en la atmósfera a un nivel que no afecte el sistema climático, que no amenace la producción de alimentos y que el desarrollo económico prosiga en forma sostenible. También se solicitó que los países firmantes hagan inventarios precisos y periódicos sobre las emisiones de GEI. En 1997 los gobiernos aprobaron el Protocolo de Kyoto que compromete a los países industrializados a reducir sus emisiones de GEI y se fijaron metas para ello. En el cuarto informe de evaluación (2007) confirman las predicciones sobre el aumento del promedio mundial de la temperatura del aire y del océano y sus consecuencias climáticas. Posteriores Conferencias (Copenhague 2009, Cancún 2010) han logrado acuerdos que incluyen a 193 países.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.astromia.com/astronomia/invernefecto.htm

http://www.oei.es/decada/portadas/climate_change_youth_es.pdf

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

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

MARIO MOLINA HENRÍQUEZ

Es uno de los principales investigadores de la química atmosférica y uno de los primeros en alertar sobre el peligro que representan los cloro-flúor-carbonos (CFCs) para la capa de ozono (ver temas N° 30 y 68 de AQV), que protege a la tierra del daño que podrían ocasionar los rayos solares, absorbiendo los más peligrosos. Sus investigaciones condujeron al Protocolo de Montreal, que es el primer tratado internacional que ha enfrentado con efectividad un problema ambiental.

Nació el 19 de marzo de 1943 en Ciudad de México y, desde niño, le fascinaba la ciencia, llegando a convertir un baño de su casa en laboratorio. Siguiendo la tradición familiar, a los once años fue enviado a estudiar a Suiza. En 1960 empezó sus estudios de Ingeniería Química en la Universidad Nacional Autónoma de México y luego los de posgrado en la Universidad de Friburgo (Alemania). En 1968 ingresó al programa de doctorado en Físico-química de la Universidad de Berkeley (USA) y se doctoró en 1972. Al año siguiente se convirtió en investigador asociado de la misma Universidad y con el profesor Frank Sherwood Rowland iniciaron un proyecto de investigación para averiguar el destino de los CFCs en la atmósfera, compuestos considerados una “sustancia maravillosa” por su gran estabilidad.

Tres meses después de iniciado el proyecto, Rowland y Molina habían creado la “Teoría del agotamiento del ozono por los CFCs”. En la atmósfera baja los CFCs eran muy estables y nada parecía afectarlos, pero ellos sabían que al alcanzar una altitud suficiente serían destruidos por la radiación solar, aunque lo importante no era saber qué los destruye sino sus consecuencias: los átomos de cloro originados en su descomposición catalizan la destrucción del ozono. Fueron conscientes de la seriedad del problema al comparar las cantidades industriales de CFCs con las de los óxidos de nitrógeno, cuyo papel catalizador ya había identificado Paul Crutzen en 1970.

Entre 1974 y 1986 su grupo publicó varios artículos científicos y demostraron en el laboratorio la existencia de una nueva clase de reacciones químicas que ocurren en la superficie de partículas de hielo, incluyendo aquellas presentes en la atmósfera. Además, propusieron una secuencia de nuevas reacciones catalíticas que explican la mayor parte de la destrucción del ozono en la estratósfera polar. Advirtieron de la creciente amenaza que constituyen los CFCs para la capa de ozono y lo difundieron tanto a los científicos como a las autoridades públicas y medios de comunicación porque era la única manera de asegurar que la sociedad tome medidas para reducir el problema. Un sector de investigadores no estaba de acuerdo con sus advertencias y las consideraron excesivas, pero Molina y Rowland lograron, tras arduos debates, la aprobación de sus tesis en encuentros científicos internacionales. En 1994, a raíz de la firma del Protocolo de Montreal, las naciones fabricantes de CFCs se comprometieron a prohibir su producción y a sustituirlos por compuestos menos dañinos al ambiente.

En 1995, el Premio Nobel de Química fue otorgado a Mario Molina y Sherwood Rowland “por su trabajo en química atmosférica y particularmente en lo concerniente a la formación y la descomposición del ozono”. El galardón fue compartido también con el holandés Paul Crutzen quien halló que los óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) aceleran la reducción del ozono en la atmósfera. Por primera vez este premio se otorgó por un estudio sobre el medio ambiente y también por primera vez fue otorgado a un científico mexicano.

En 1989 empezó a trabajar en el Departamento de Ciencias Atmosféricas, Planetarias y de la Tierra del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y, desde el 2005, es profesor de la Universidad de California y del Instituto de Oceanografía. Además, preside en México un centro de Investigación y promoción de Políticas Públicas, donde realiza estudios estratégicos sobre energía y medio ambiente.

Una faceta menos conocida de Mario Molina es su incansable trabajo por la innovación en la enseñanza de la ciencia, en su papel de Consejero en INNOVEC, contribuyendo a que los niños "aprendan a aprender" e impulsando las vocaciones científicas. considera que la clave para que México ingrese al camino del conocimiento y de la innovación es la educación, "una educación de calidad, que inspire a los mexicanos a acercarse a la ciencia desde la más temprana edad, que despierte en los niños y jóvenes el interés por investigar".

BIBLIOGRAFÍA

http://centromariomolina.org/mario-molina/biografia/

http://www.nobel.unam.mx/molina/autobio.html

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

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

ESTEROIDES SEMI-SINTÉTICOS

Los primeros esteroides utilizados fueron extraídos de la orina, de ovarios, de testículos o de glándulas suprarrenales. Luego empezaron a sintetizarlos a partir de diversas materias primas como el colesterol que se usó para la síntesis de testosterona (1935) y de progesterona (1938) o el ácido desoxi-cólico (un ácido biliar) con el que se sintetizó cortisona. Debido a la escasez de la materia prima y a lo laborioso de los procedimientos, los productos eran demasiado costosos y solo se utilizaban en labores de investigación.

En 1939 Russell Marker desarrolló un método (la “Degradación de Marker”) que es la base para la producción de hormonas sintéticas y que, en 1942, le permitió obtener (en forma abundante y económica), progesterona y cortisona a partir de “diosgenina”, una sapogenina esteroidal que se encuentra en los tubérculos de una planta mexicana, el ñame o “cabeza de negro” (Dioscorea mexicana). Con ello, el precio de los esteroides bajó de ochenta a un dólar el gramo. Las sapogeninas esteroidales son un grupo de compuestos que se encuentran en algunas familias o géneros botánicos y son considerados la mejor materia prima para la semi-síntesis de esteroides. En 1944 Marker y dos socios fundaron en Ciudad de México la empresa Syntex S. A.

La idea de una píldora anticonceptiva nace en 1937 cuando se comprobó que las inyecciones de progesterona suprimen la ovulación en conejas. Las píldoras anticonceptivas contienen hormonas similares a las producidas en los ovarios y actúan disminuyendo la producción de gonadotropinas con lo que se suprime la ovulación. Pueden contener una mezcla de estrógenos y progestinas o progestágenos (sustancias de actividad similar a la progesterona) o solo progestinas. Además de evitar la ovulación, producen el engrosamiento de la mucosidad del cuello uterino (dificultando el ingreso del espermatozoide) y, por si falla lo anterior, también afectan el endometrio (revestimiento del útero) evitando que el óvulo fertilizado se anide en sus paredes.

En 1938 se sintetizó el etinil-estradiol un estrógeno activo por vía oral que es uno de los componentes más utilizados en las píldoras anticonceptivas, pero la invención de “la píldora” es atribuida al químico mexicano Luis Miramontes porque, en 1951, culminó una serie de reacciones con las que sintetizó la nor-etisterona (o nor-etindrona) la primera progestina oral altamente activa y el compuesto base del primer anticonceptivo oral sintético, aunque la patente de la síntesis fue compartida con Carl Djerassi y George Rosenkranz. A diferencia de la progesterona, la nor-etisterona no es afectada por los jugos digestivos y se mantiene eficaz al ingerirse por vía oral. Además, su efecto es mucho mayor que el de la hormona natural. En 1960 la Food and Drug Administration (FDA) autorizó la venta de la píldora como anticonceptivo oral y en 1961 empezó su comercialización. En el 2003 la nor-etisterona fue considerada una de las 17 moléculas más importantes en la historia de la humanidad.

En los años 1970 se demostró que los anticonceptivos orales aumentaban el riesgo de daños cardiovasculares y que los productos con más estrógenos estaban relacionados con mayores casos de embolia pulmonar, trombosis cerebral y coronaria. Con la finalidad de obtener mayor eficacia y evitar los efectos indeseables se disminuyeron las dosis (microdosis) y se modificó la combinación de hormonas. Actualmente es considerado un método muy seguro y con una eficacia superior al 99%, pero siempre debemos recordar que no protege contra las enfermedades de transmisión sexual (ETS).

La píldora anticonceptiva es considerada uno de los inventos más importantes de la humanidad y el “fármaco más estudiado de la medicina”. Pocos acontecimientos han tenido efectos tan profundos sobre aspectos tan variados y sensibles del ser humano como son su sexualidad y reproducción. Las mujeres pueden liberar su vida sexual de la maternidad y con ello se ha progresado en la búsqueda de la igualdad entre ambos sexos.

En 1953 se descubrió, en forma casual, que algunos esteroides sintéticos poseen una actividad biológica mucho mayor (y menores efectos secundarios) que los naturales, aunque sus estructuras sean muy similares. Así, la actividad anti-inflamatoria y mineralo-corticoide de la dexametasona y la prednisona es varias veces mayor que las hormonas naturales. Con estos esteroides se han desarrollado medicamentos que se usan en la actualidad.

La testosterona y otros esteroides anabólicos sintéticos aumentan la síntesis de proteínas, lo que incrementa el tamaño y resistencia de las fibras musculares. Por ello muchos atletas los han utilizado para mejorar su rendimiento. En la mayoría de deportes están prohibidos porque son una forma de dopaje y su uso frecuente presenta el riesgo de efectos adversos.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75262010000400001

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

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

CORTISONA Y CORTICOIDES

Los corticoides o córtico-esteroides son los esteroides sintetizados en la corteza de las glándulas suprarrenales a partir del colesterol. Son hormonas con importantes propiedades farmacológicas, habiéndose constituido en un gran avance para la medicina. Sin embargo, tienen severos efectos secundarios y deben ser empleados con sumo cuidado.

Desde 1855 se conoce la “Enfermedad de Addison”, una grave enfermedad producida por la destrucción de las glándulas suprarrenales. Entre 1936 y 1942 Edward C. Kendall, Tadeus Reichstein y Philip S. Hench, aislaron 29 esteroides de glándulas suprarrenales de buey y determinaron muchas de sus estructuras y funciones. Por estas investigaciones, ellos fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina 1950. Cuando se comenzó a usar la cortisona (1949) en pacientes con artritis reumatoide (no existía tratamiento para ella) fue considerada un medicamento casi milagroso por la mejoría obtenida. Después de un tiempo de tratamiento aparecían efectos indeseables. La industria farmacéutica empezó a sintetizar medicamentos similares buscando aumentar su potencia y disminuir sus efectos secundarios. Comúnmente el nombre de “cortisona” suele emplearse para referirse a cualquier medicamento sintético similar a ella.

La corteza de las glándulas suprarrenales elabora tres tipos de hormonas esteroidales: gluco-corticoides (como cortisona y cortisol o hidrocortisona), mineralo-corticoides (como aldosterona) y andrógenos (como testosterona) (ver tema 101 de AQV). La producción de ellas es regulada por la hipófisis.

Los gluco-corticoides cumplen un rol fundamental al regular el metabolismo de los azúcares, proteínas y lípidos. Estimulan la formación de glucosa a partir de proteínas (gluco-neogénesis), aumentan el nivel de glucosa en la sangre (energía para el organismo) y reducen las proteínas de los músculos, huesos y piel. Ello provoca debilidad muscular, mayor facilidad para fracturas por la reducción de la masa ósea y problemas en la piel. El cortisol también es conocido como “la hormona del estrés”, su concentración puede aumentar hasta diez veces en situaciones de estrés, temor, rabia, angustia, etc.

Los mineralo-corticoides regulan el equilibrio de electrolitos (especialmente del sodio y potasio) y la retención de agua en las células, controlando la hinchazón o inflamación de los tejidos. Además, evita que los glóbulos blancos lleguen a la zona inflamada, disminuyendo las defensas y aumentando el riesgo a infecciones. Son considerados los más potentes anti-inflamatorios, se utilizan para reducir la hinchazón alrededor de los tumores y, si éstos presionan terminaciones nerviosas, puede reducir el dolor y otros síntomas.

Los corticoides no curan las enfermedades pero alivian sus síntomas. Están indicados en afecciones en las que predominan los trastornos inflamatorios y las que son causadas por el factor autoinmune. Así, se usan en el tratamiento (“córtico-terapia”) de artritis, alergias, asma, la enfermedad de Addison, reumatismo psoriásico, reumatismo articular agudo, etc. Se usan en los deportes para aliviar el dolor de las lesiones. Cuando se inyectan a una articulación, aumenta el riesgo de infecciones y de rotura de tendones. También disminuyen la actividad de nuestro sistema inmunológico, por lo que se usan en los trasplantes para evitar el “rechazo” del órgano trasplantado.

 Prolongados tratamientos con corticoides pueden producir efectos indeseables como alteraciones del balance de agua y electrolitos, edema (retención de líquidos) e hipertensión arterial, aumento de glucosa en sangre y orina, disminución de las defensas y un mayor riesgo de infecciones. La aparición de estos efectos secundarios guarda relación con la dosis y la duración del tratamiento. Por esta razón, se recomienda usarlos solo en afecciones graves y en forma temporal. En estas condiciones, casi no hay efectos secundarios y éstos desaparecen al término del tratamiento. En el asma, la inhalación de corticoides para desinflamar la mucosa bronquial es uno de los tratamientos más utilizados y parece producir pocos efectos secundarios.

El “efecto rebote” se produce cuando administramos dosis altas de corticoides y nuestro organismo deja de producirlos intentando mantener el equilibrio natural. Si este suministro se interrumpe abruptamente, habrá un déficit de estas hormonas, lo que produce graves síntomas. La “Enfermedad de Cushing” se origina por un aumento prolongado en su producción (por ejemplo por un tumor) y origina aumento de peso (“cara de luna llena”), hipertensión, diabetes, ansiedad, fatiga, trastornos del humor, fragilidad capilar y osteoporosis. Estos efectos son similares a los producidos por su uso prolongado.

BIBLIOGRAFÍA

 http://escalando.com.gt/cortisona-efectos-secundarios-2/

Q.F. JUAN JOSÉ LEÖN CAM <jjleon@lamolina.edu.pr>

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

LAS HORMONAS SEXUALES

Las hormonas son mensajeros químicos que se sintetizan en las glándulas endocrinas (hipófisis, páncreas, tiroides, timo, etc.), se vierten a la sangre y se transportan a todo del organismo para controlar muchas funciones. Las hormonas sexuales son esteroides que se fabrican a partir del colesterol (ver tema # 94 de AQV) y se producen principalmente en las gónadas (ovarios y testículos), la placenta, las glándulas suprarrenales y el sistema nervioso.

En 1911 A. Pézard había advertido que la castración de un gallo provoca la regresión y muchas veces la atrofia de la cresta, un carácter sexual secundario. Los testículos eliminados deben contener la hormona andrógena (del griego andros, varón) responsable de los caracteres secundarios y de las funciones del sexo. Si a un gallo castrado se le administra tejido testicular o extractos de éste, vuelve a crecerle la cresta. En 1935 Ernst Laqueur aisló de testículos de toro una sustancia que llamó testosterona, que tiene una gran capacidad para estimular el crecimiento de la cresta de un gallo capón.

También se observó que al eliminar los ovarios de mamíferos hembras adultas se suprime su ciclo o “estro”, período rítmico de excitabilidad durante el cual la hembra recibe al macho y puede concebir. Si a los animales castrados se les administra extractos de ovario o se les transplanta tejido ovárico en otro lugar del cuerpo, se puede regenerar el estro. En 1935 se aisló el estradiol de extractos de ovario y se demostró que es la principal hormona femenina, con una actividad mucho mayor que la estrona y el estriol, previamente hallados.

La síntesis de las hormonas sexuales es controlada por las gonadotropinas que sintetiza la hipófisis. En la pubertad, la síntesis de gonadotropinas es mayor y ellas estimulan al testículo o al ovario a producir hormonas sexuales que originan los cambios propios de la pubertad. En la mujer la secreción de gonadotropinas es cíclica, en una secuencia que se repite aproximadamente cada 28 días durante su edad fértil (“ciclo menstrual”). En los folículos del ovario se producen dos tipos de hormonas sexuales: estrógenos (hormonas femeninas, la más importante es el estradiol) y progestágenos o gestágenos (hormona del embarazo, la más importante es la progesterona). Ambas desempeñan una función vital en la preparación del aparato reproductor para la recepción de la esperma y la implantación del óvulo fecundado.

Tanto los estrógenos como los andrógenos producen un “efecto de retroacción negativa”, es decir, son capaces de frenar la producción de gonadotropinas de la hipófisis, regulando ellas mismas su producción.

El estradiol se sintetiza antes de la ovulación y estimula la secreción del moco uterino (importante para que los espermatozoides lleguen al óvulo) y el engrosamiento del endometrio (membrana que cubre el interior del útero). Los altos niveles de estradiol activan un mecanismo que hace que el hipotálamo libere una gran cantidad de hormona luteinizante o LH, que origina la ruptura del folículo y la ovulación. Luego se forma un tejido que contiene un pigmento amarillo (cuerpo amarillo o lúteo o corpus luteum), el que segrega estradiol y progesterona y esta última causa el brusco cambio en las características del moco cervical uterino, lo que ocurre inmediatamente después de la ovulación o día 14. A partir de cierta edad (entre los 40 y 60 años) se reduce la producción de hormonas y cesan los ciclos menstruales (“menopausia”).

La progesterona fue aislada en 1934 en cuatro laboratorios distintos, siendo los primeros en anunciarlo Adolph Butenandt (compartió el Premio Nobel de Química, 1939) y U. Westphal. La progesterona es liberada por el cuerpo lúteo y prepara el endometrio y las mamas para la llegada del embrión. Si no hay embarazo, el endometrio es eliminado, produciéndose la menstruación.

El estado de ánimo (ansiedad e irritabilidad) que tienen muchas mujeres al final del ciclo menstrual (“fase lútea”) está relacionado con la disminución en los niveles de estradiol, progesterona y otros derivados. El aumento de sueño durante el embarazo se debe, en buena parte, a los altos niveles de progesterona. Durante la menopausia también ocurre esta disminución y origina cambios emocionales (nerviosismo, ansiedad, irritabilidad y depresión). Los niveles de estas hormonas son fundamentales en la ovulación y conducta sexual. Si se alteran estos niveles no hay ovulación ni habrá embarazo y éste es el efecto de las píldoras anticonceptivas.

La testosterona y otros andrógenos se producen en las células de Leydig del testículo. Producen los cambios en los caracteres sexuales masculinos y, además, son hormonas anabólicas, o sea, favorecen la síntesis de proteínas y el desarrollo muscular, originando las diferencias musculares entre ambos sexos. Con la edad se reduce la producción de testosterona y los hombres mayores tienen cambios similares a la menopausia (andropausia), pero menos brusco que en las mujeres (disminución en la producción de espermatozoides y en la función sexual, a veces con cambios en el estado anímico).

Las hormonas sexuales están presentes en hombres y en mujeres, pero su concentración es muy diferente en ambos sexos y cambian a lo largo de la vida, particularmente en la mujer durante el ciclo menstrual, el embarazo y la menopausia. Así, los hombres adultos tienen unas 15 veces más testosterona que las mujeres, mientras que ellas tienen entre 5 y 10 veces más estradiol que los hombres. Los niveles hormonales son menores en niños y ancianos.

BIBLIOGRAFÍA

·   blogspot.com/2010/04/hormonas-sexuales-en-el-ser-humano.html

·   http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/43/las-hormonas-sexuales-y-el-cerebro

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

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

EL RADÓN DE NUESTRA CASA

El radón (Rn) es un gas incoloro, sin sabor ni olor, que se encuentra en forma natural en el ambiente, siendo la composición media en el aire de 6 x 10⁻¹⁸ % en volumen y es el principal causante, después del tabaco, del cáncer al pulmón. Sus átomos presentan radiactividad, o sea que, en forma espontánea y permanente, su núcleo está emitiendo “partículas radiactivas” y se va transformando en un átomo diferente (ver tema 58 de AQV), en la “cadena de desintegración radiactiva”.

El Rn fue descubierto por el químico alemán Frederick Dorn en 1900 y es el último elemento de los “gases nobles”. Es un intermedio de la desintegración radiactiva del uranio–238 (²³⁸U), elemento que se encuentra en casi todos los tipos de suelo, que se transforma en Radio–226 (²²⁶Ra) y éste en Rn–222 (²²²Rn). Todos los isótopos del Rn son radiactivos, pero el isótopo más peligroso y más común es el Rn–222, porque su vida media es mayor (3,82 días), emite partículas alfa (que son núcleos de helio: ⁴He), y se transforma en un átomo de polonio–218 (²¹⁸Po), luego en varios átomos radiactivos (²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Bi, ²¹⁰Po) que emiten radiación alfa y beta hasta llegar al átomo del isótopo de plomo–206 (²⁰⁶Pb) estable.

El Rn se genera sobre todo por los minerales de fosfato de uranio, representa poco más de la mitad de la radiactividad natural de la Tierra y continuará existiendo indefinidamente en aproximadamente los mismos niveles en que se encuentra hoy en día. El Rn no tiene usos comerciales excepto como norma de radiación para calibrar equipos de monitoreo (de Rn) usados en estudios ambientales de hogares, zonas urbanas, comerciales e industriales.

El principal origen del Rn en el interior de las casas y locales comerciales o industriales son los materiales de construcción que contienen uranio, como arcillas, hormigón y piedra natural, identificada como “granito”, que corresponde a cualquier roca constituida por agregados cristalinos de varios minerales de diferente composición química. Por ser un gas más denso que el aire, el Rn tiene su “propia vida” en el interior de las edificaciones, se filtra por cualquier orificio y se concentra en ambientes cerrados como los sótanos. Su cantidad está influenciada por el nivel de ventilación, descenso de la presión interna, variaciones de temperatura, etc. Debido a esto, no es posible generalizar y decir que es suficiente medir el nivel de Rn en una zona de la casa para creer que el resto de ella tiene el mismo nivel.

La energía de la radiación emitida (por la transformación del Rn–222 a Pb–206) puede ser absorbida por las células y producir ionizaciones. Estas “radiaciones ionizantes” provocan daños y mutaciones en el tejido pulmonar, alterando sus procesos normales. Actúan sobre las células por mecanismos de acción directa e indirecta. La acción directa se debe a la absorción de la energía de radiación por los componentes del tejido celular (ADN, ARN, cromosomas, ribosomas, etc.) provocando alteración y daño celular. La acción indirecta se presenta cuando la absorción de la energía de la radiación se concentra en las moléculas de agua, que es el componente mayoritario en el tejido celular y en los seres vivos en general. El agua se disocia en iones y radicales libres muy reactivos los cuales interactúan entre sí o con otros compuestos, alterando las propiedades físicas y químicas del medio intracelular, así como los procesos metabólicos normales de la célula.

La Organización Mundial de la Salud (OMS), el Departamento de Salud y Servicios Humanos–U.S. (DHHS), la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer–U.S. (IARC) y la U.S. EPA consideran que el Rn es carcinogénico en seres humanos. Mientras mayor la exposición al Rn mayor es la posibilidad de desarrollar cáncer del pulmón. La U.S. EPA recomienda reparar su hogar si los niveles de radón en el interior son de 4 ó más picocuries por litro de aire (4 pCi/L), dicho valor representa riesgo para la salud y debe ser reducido. La U.S. EPA no ha propuesto límites para radón en el agua potable.

BIBLIOGRAFÍA

–      U.S. ATSAR (US–Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades). 2012. Resumen de Salud Pública. Radón. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Division of Toxicology and Human Health Sciences. 1600 Clifton Road NE, Mailstop F–57. Atlanta, GA 30333.

Dr. ELVITO VILLEGAS SILVA <elvito@lamolina.edu.pe>

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

EL AIRE NUESTRO DE CADA DÍA

El aire de nuestros espacios urbanos y rurales está cada vez más distante de ser un “aire limpio”, por acumular altas concentraciones de contaminantes provenientes de procesos naturales y antropogénicos (actividad industrial, comercial, urbano, parque automotor, etc.). La contaminación constituye un grave problema de salud ambiental que afecta, por igual, a los países desarrollados y en desarrollo.

Uno de los principales contaminantes son las partículas en suspensión o “material particulado” (PM), una compleja mezcla de partículas líquidas y sólidas de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire. Las partículas PM–10 cuyo diámetro es de 5 a 10 micrómetros (um), son unas cinco veces más pequeñas que el grosor del cabello humano que mide aproximadamente 50 um. Se forman por medio de procesos mecánicos y, por ser las más grandes, son afectadas por la gravedad. Cuando se respiran, son retenidas en la cavidad nasal y en la faringe (extratorácica). Las PM–5 tienen un diámetro de 2,5 a 5 um, se forman por fuentes de combustión y se mantienen en suspensión por mayor tiempo por efecto de su fricción con las moléculas del aire. Las PM–2,5 (de 0,1 a 2,5 um de diámetro) pueden alcanzar los pulmones, donde quedan retenidas (traqueobronquial). Las partículas más pequeñas que las PM–2,5 suponen mayor peligro porque, al ser inhaladas, pasan a la zona alveolar, pueden alcanzar los bronquiolos, alterar el intercambio pulmonar de gases e ingresar a los fluidos corporales.

La inhalación prolongada de estas partículas puede afectar la función respiratoria, producir enfermedades broncopulmonares, cardiovasculares y cáncer al pulmón (Sociedad Americana del Cáncer–U.S.A, ICRP–U.S.A, OMS), su capacidad dañina para la salud está en relación inversa con su tamaño y peso, forma y composición química. La mala calidad del aire en espacios interiores, representa un riesgo para la salud de más de la mitad de la población mundial. En los hogares donde se emplea la combustión de biomasa (leña) y carbón para cocinar y calentarse, los niveles de PM pueden ser unas 10 a 50 veces superiores a los recomendados en las directrices internacionales.

La combustión de derivados del petróleo es otra importante fuente de contaminación atmosférica. En ciudades con niveles elevados de contaminación, la mortalidad es un 15% a 20% mayor a la registrada en ciudades más limpias. Incluso en la comunidad europea, la esperanza de vida promedio es 8,6 meses inferior debido a la exposición a las PM-2,5 generadas por actividades humanas.

Los países deben examinar la adopción de normas cada vez más estrictas y hacer un seguimiento de los progresos vigilando la reducción de las emisiones y las concentraciones de PM. Los valores guía numéricos y los valores de los objetivos intermedios indicados en la normatividad, contribuyen a este proceso ya que reflejan las concentraciones a las cuales, según los descubrimientos científicos actuales, se prevé que habrá una respuesta de mortalidad creciente debida a la contaminación del aire con PM.

En el Perú, los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para aire referente a  PM–10 y PM–2,5 muestran valores que no siempre coinciden con los recomendados por la O.M.S., como se aprecia en el cuadro adjunto:

VALORES MÁXIMOS DE PM–10 (ug/m3)				VALORES MÁXIMOS DE PM–2,5 (ug/m3)
DS. 074–2001–PCM		O.M.S.		DS. 003–2008–MINAM		O.M.S.
Media Anual	Media de 24 horas	Media Anual	Media de 24 horas	Media Anual	Media de 24 horas	Media Anual	Media de 24 horas
50	150	20	50	---	25	10	25

En el Anexo 2 del DS. 074–2001–PCM (Valores de tránsito para PM–10) se indican 80 ug/m³ como media anual y 200 ug/m³ como media de 24 horas; dichos valores representan un alto nivel de contaminación por PM, incrementando el riesgo de enfermedades broncopulmonares en niños y en personas mayores que viven en grandes avenidas.

Los factores determinantes para mejorar la calidad del aire en los ecosistemas urbanos son la restricción de parques industriales, el crecimiento urbano desordenado, el parque automotor descontrolado y la deficiencia de áreas verdes, principalmente árboles de follaje perenne. La OMS recomienda como mínimo 9 m² de áreas verdes por habitante. Son extraordinarios los efectos beneficiosos de los bosques urbanos y el Perú dispone de una inmensidad de especies arbustivas endémicas en cada región, con posibilidades de adaptación a suelos con bajo contenido de humedad. Por lo tanto, es probable que, tras una previa evaluación de la capacidad de adsorción de PM de la superficie de las hojas, existan especies arbustivas que pueden incluso superar al abeto rojo (Abies pinsapo) que retiene 32 TM de PM/ha en condiciones de bosque denso.

BIBLIOGRAFÍA

- OMS (Organización Mundial de la Salud). 2006. Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. OMS, 20 Avenue Appia, 1211 Ginebra 27, Suiza.

DR. ELVITO VILLEGAS SILVA <elvito@lamolina.edu.pe>

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