Antimateria y medicina

Hace poco os hablamos de lo que era la antimateria y seguro que muchos de vosotros os preguntasteis para qué podía servir una sustancia que nada más entrar en contacto con la materia ordinaria se aniquila de forma violenta.Hoy vamos a explicaros cómo la antimateria puede utlizarse en Medicina gracias, precisamente, a esas reacciones violentas que provoca.

Seguro que habéis oído hablar de las técnicas de radiodiagnósico (Los rayos X, el escáner, la resonancia…), especialmente si veis la serie House o los deportes después de un partido contra Holanda. Una de esas técnicas es el PET (tomografía por emisión de positrones), que utiliza antimateria para detectar tumores en el paciente.

Antes de hacer un PET se le inyecta al paciente una pequeña cantidad de elementos radiactivos que emiten, de manera natural, positrones (que, como recordaréis, son la anti-partícula de los electrones). Suelen inyectarse formando parte de moléculas como la glucosa ya que las células enfermas de cáncer consumen mucha más glucosa que las sanas. Así, la molécula radiactiva se acumula en las zonas enfermas y, ahí, emite positrones.

Los positrones se aniquilan con los electrones de las células del paciente y emiten energía en forma de rayos gamma. Basta con colocar un detector capaz de ver estos rayos alrededor del paciente y tratar los datos con un programa informático para localizar dónde está la zona enferma. Por ejemplo, en la imagen se ve un páncreas dañado.

Además de para detectar tumores, con la misma glucosa pueden estudiarse órganos con alta actividad metabólica (como el cerebro o los riñones). Con otras moléculas distintas modificadas especialmente en laboratorios especializados pueden obtenerse imágenes PET de casi todas las partes del cuerpo.

Espero que hayáis entendido el funcionamiento de los PET. Si tenéis alguna duda, escribidnos en los comentarios, en Facebook o en Twitter.

Fotos: Universidad de Columbia y Jens Langner

¿Qué hay en nuestras células? (II)

En la primera entrega de ¿Qué hay en nuestras células? dejamos algunos cabos sueltos. ¿Dónde se guarda la información genética? ¿Dónde se produce toda la energía que necesita una célula para vivir? La respuesta llega en este segundo artículo en el que abordamos el núcleo de la célula, las mitocondrias y la molécula de ATP.

  • El núcleo: es quizás la parte más segura y protegida de la célula. Sólo se puede entrar a través de unos pequeños poros y  acompañado de unas proteínas especiales (importinas y exportinas). Todo para tener a buen recaudo el preciado DNA. Como sabréis, el DNA (una cadena de unos 3.000 millones de pares de «letras») guarda toda nuestra información genética. Las instrucciones sobre cómo somos, cómo tienen que sintetizarse las proteínas, cómo debe vivir la célula, cómo y cuándo debe reproducirse… Incluso tiene instrucciones sobre la llamada «apoptosis» o muerte celular programada. Si algo marcha mal en la célula, el DNA inicia la autodestrucción. Por eso, la membrana que rodea el núcleo es muy difícilmente accesible.
  • Las mitocondrias: son la central energética de la célula. Producen una serie de reacciones químicas y electroquímicas complejas que en resumen, obtienen la energía de quemar glucosa con oxígeno. Luego, toda la energía producida se almacena (en forma de una molécula llamada ATP) y se reparte allá donde hace falta. También están protegidas por una membrana propia para evitar que se cuelen en su interior sustancias que pudieran dificultar su tarea.

    mitocondrias
    Mitocondrias (ampliadas 35.000 veces)
  • El ATP: la moneda de energía. Las mitocondrias fabrican la moneda y el resto de la célula la utiliza en los procesos costosos. La energía se almacena en forma de unos enlaces químicos llamados anhídridos fosfóricos. Cuando se necesita la energía, basta con romperlos para liberarla y poder aprovecharla.

En las células hay muchas más cosas, pero explicarlas todas requiere libros y libros de Biología Celular. Estad atentos porque quizás dentro de un tiempo volvamos a hablar de lo que pasa dentro de esas microscópicas piezas de las que estamos hechos.

Si os han gustado estos dos artículos, no dudéis en comentarlos en el blog, Facebook, Twitter… lo que más os guste.

Nota: los artículos hablan de lo que hay en las células humanas y animales. En otro tipo de células la organización básica es la misma pero los tipos de orgánulos pueden variar: muchos microorganismos no tienen núcleo, por ejemplo.

¿Qué hay en nuestras células? (Parte I)
¿Qué hay en nuestras células? (Parte II)

Biocombustible a base de termitas

Quizás recordéis un artículo sobre el pececillo de plata. Dicho bichito es peculiar porque es capaz de sintetizar celulasa, un enzima que puede romper la celulosa (plantas, papel, madera…) en sus fragmentos de glucosa y a partir de ésta obtener energía.

En ese artículo hablábamos también de lo raro que es que un organismo sintetice sus propias celulasas. De hecho, la mayor parte de seres vivos que se alimentan de vegetales la digieren gracias a enzimas que producen bacterias que viven en sus intestinos. Pero existen, como digo, excepciones. Y una de ellas es la termita marina o «gribble«.

Durante años ha sido la pesadilla de los marineros porque destrozaba las estructuras de los barcos. Pero ahora muchos investigadores (ingleses, sobre todo) le han echado el ojo. La celulosa es el polímero más abundante del mundo. Que el gribble la degrade a azúcar es el primer paso para su posible utilización como biocombustible. Este azúcar es fácilmente convertible a alcohol y éste es la base de los biocombustibles (muy usados en países como Brasil) por un proceso de fermentación alcohólica (como el de la fabricación del vino o la cerveza).

Lógicamente, la idea no es usar madera para degradarla a biocombustible (de ser así apañados iban los bosques) sino aprovechar los desechos de paja, trigo, cebada y otros cereales que no son usados en alimentación.

Una idea para el futuro es preparar catalasas sintéticas en cantidades industriales (hasta ahora sólo se ha producido a escala de laboratorio) para que seamos capaces de degradar tejidos vegetales a glucosa (y a etanol, por tanto) sin tener que recurrir al amigo gribble directa o indirectamente (extrayendo de él la enzima).

Fuente: BBC Mundo
Imágenes: Wikimedia Commons y elaboración propia

El pececillo de plata

Hace poco en Bioquímica hablábamos de los Glúcidos y yo comenté algo del pececillo de plata, ese bichito que sí puede digerir celulosa por sí mismo (sólo él y cierto moluco pueden hacerlo, el resto de organismos que se alimentan de ella -rumiantes, insectos xilófagos, etcétera- viven en simbiosis con bacterias que la digieren) y Salvador me pidió que contara algo más sobre el pececillo en cuestión. Y por fin le he hecho caso. Mirando un poquito en Wikipedia encontré información sobre el animalito.

El pececillo de plata sorprendentemente no es un pez, es un insecto (Lepisma saccharina) muy difícil de observar ya que huye de la luz. Suele vivir en ambientes húmedos como las grietas de edificios antiguos o baños y, como se alimenta de polisacáridos, entre montones de papel puede encontrar su paraíso terrenal. Cuando tiene hambre puede llegar a digerir algunos polímeros sintéticos de la ropa o incluso comerse su propia muda de piel. El hecho de que sea capaz de digerir la celulosa se debe a que puede sintetizar celulasa, la enzima que permite romper los enlaces ß(1-4) y separar las glucosas del polímero.

Copio literalmente de la Wikipedia las formas de eliminarlo, ya que me han parecido muy curiosas (sobretodo la que está en negrita):

  • Una mezcla a partes iguales de bórax y azúcar es un buen cebo para matar al pececillo de plata.
  • El olor de una solución de cloruro amónico hará que el pececillo de plata se aleje durante unas 24 horas.
  • Para capturar al pececillo de plata, rocíe yeso en un paño mojado de algodón blanco, póngalo en una esquina durante la noche, cerca del escondite del pececillo de plata.
  • Otra forma útil de capturar al pececillo de plata es poner una patata rallada en una losa cerca de su escondite durante la noche. El pececillo de plata excavará en la patata para comer. A la mañana siguiente se podrá deshacer de la patata junto con el pececillo de plata en su interior.
  • Con sprays a base de permetrina al 0.25% que además de matar cucarachas, hormigas y pulgas también eliminan al pececillo. Hay que pulverizar la casa y objetos y conviene esperar 12 horas antes de volver a entrar para no intoxicarse.

Bueno, espero que os haya gustado el breve artículo sobre el animalito en cuestión. Se lo merece, que no todos los animales pueden digerir celulosa.