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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

No todos tienen estómago suficiente

No todos tienen estómago suficiente - Podcast Quilo de Ciencia . Cienciaes.com
Salvo que seamos apasionados de las atracciones feriales más extremas, generalmente uno solo se acuerda de que tiene estómago cuando sufre de acidez o cuando ve uno de esos anuncios de antiácidos en la televisión. Pocos saben que disfrutar del estómago no es un privilegio universal del reino animal, ya que algunos animales viven perfectamente sin un estómago completamente funcional.

La aparición del estómago, hace alrededor de 450 millones de años, marca un hito en la evolución de los vertebrados. Probablemente el estómago se constituyó inicialmente como un mero depósito para los alimentos ingeridos, que poco a poco iban siendo digeridos e incorporados al organismo. Más tarde, surgieron mecanismos que aceleraron de manera sustancial el proceso de la digestión. Uno de los más importantes es el proceso que acidifica el contenido del estómago, el cual depende del funcionamiento de la llamada bomba de protones. Esta bomba está formada por dos proteínas unidas, producidas por sendos genes, las cuales utilizan energía (en no pequeña cantidad) para bombear protones, es decir, iones hidrógeno, al interior de la cavidad estomacal. El incremento en la concentración de los iones hidrógeno es lo que acidifica el interior del estómago y aumenta la velocidad con la que los alimentos se digieren. Si no me cree, pruebe a introducir el dedo en una botella de ácido clorhídrico por un rato, y luego me lo cuenta.

Pero la acidificación del contenido estomacal no es el único mecanismo por el que la digestión de los alimentos se acelera. Como bien sabemos, el estómago y otros órganos secretan enzimas digestivas, producidas también por sus genes correspondientes, muchas de las cuales, curiosamente, funcionan mejor en un medio acidificado. Estas enzimas aceleran millones de veces las reacciones por las que las proteínas, los hidratos de carbono, y las grasas de los alimentos son reducidos a sus componente moleculares más sencillos, que pueden así ser reutilizados para generar las proteínas, hidratos de carbono y grasas complejas de nuestro propio organismo.

VENTAJA PERDIDA

La ventaja de contar con un estómago acidificado es innegable para aprovechar mejor y más rápidamente los nutrientes ingeridos. No obstante, a pesar de esta clara ventaja, algunos animales a lo largo de la evolución han perdido la capacidad de acidificar el estómago y de secretar en su interior los enzimas digestivos, sin los cuales disfrutar de un buen filete nos resultaría imposible. Estos animales incluyen nada menos que alrededor del 25% de las especies de peces óseos, y también el ornitorrinco, un mamífero marsupial con pico de pato que se reproduce mediante la puesta de huevos.

El estudio del desarrollo evolutivo del estómago indica que la capacidad de acidificación se ha perdido hasta en quince ocasiones a lo largo de la evolución de las diferentes clases de animales. La cuestión que se plantea ante este hecho, claro está, es por qué algunos animales han perdido tan frecuentemente la capacidad acidificadora y secretora de enzimas digestivos del estómago, y cómo ha llegado esto a suceder.

Un grupo internacional de investigadores ha abordado el estudio de este fenómeno. La hipótesis más probable barajada por estos científicos era que los animales carentes de estómagos capaces de acidificar y secretar enzimas digestivos habían perdido a lo largo de la evolución los genes responsables de mantener estas capacidades.

Para confirmarlo, los investigadores analizan los genomas de catorce vertebrados con o sin estómago funcional y encuentran que, como esperaban, la ausencia de la función acidificante y de los enzimas digestivos se debe a la pérdida de los genes que producen las proteínas responsables de ejercer estas funciones. Al parecer, la falta de estos genes no ha resultado fatal a las especies que ahora carecen de ellos, e incluso, en algunas circunstancias, ha podido resultar ventajosa. Estos resultados han sido publicados en la revista Proceedings of the Royal Society B.

RAZONES ENERGÉTICAS

Así pues, los investigadores descubren cómo se ha producido esta situación, pero no dicen nada de sus causas. No obstante, no es difícil darse cuenta de que si acidificar el estómago requiere una gran cantidad de energía, mantener esta capacidad solo es ventajoso si con ella se extrae más energía de los alimentos de la que se invierte. Si, dependiendo de la dieta a la que los animales tengan acceso, invertir gran cantidad de energía para digerirla no fuera ventajoso, resulta razonable pensar que entonces lo más adecuado sería no invertirla, es decir, digerir los alimentos de una manera menos costosa, aunque fuera menos eficaz. Como siempre, la vida busca el equilibrio más favorable entre costes y ganancias energéticas.

Por consiguiente, podemos comenzar a comprender ahora el por qué y el cómo de la pérdida del estómago funcional en un número tan sorprendente de especies animales. Sea como fuere, nosotros seguimos poseyendo un estómago que es necesario mantener entretenido varias veces al día; así que, ¿qué mejor momento que ahora para ir a tomarnos algo apetitoso y celebrar que, en nuestro caso, la evolución no nos ha privado de un órgano tan fundamental?

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