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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.

Nuevos datos sobre el tabaquismo.

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Al transcurrir de los años, uno va viendo como hay una serie de viejos problemas que nunca desaparecen, e incluso se incrementan con el tiempo, a medida que con la edad uno aumenta en sabiduría y bondad, bueno, dejémoslo en que al menos uno no aumenta en estupidez y maldad, lo que ya es un logro considerable al ir avanzando por eso que algunos llaman vida.

Pero no nos pongamos melodramáticos ya nada más empezar. No. Pongámonos trágicos, porque el problema que no desaparece del que quiero hablaros hoy es el tabaquismo. Según datos de la Organización Mundial de la Salud, el tabaco mata a la mitad de los fumadores que no lo dejan. La otra mitad no mueren por el tabaco porque otra cosa los mata antes, claro está, cosa a la que el tabaco, de todas formas, no habrá ayudado a mitigar de ninguna manera.

De acuerdo con la OMS el tabaco mata a más de ocho millones de personas cada año. De estas un millón trescientas mil personas no son fumadoras, pero mueren por estar expuestas al humo del tabaco que expelen las personas con las que conviven. Como comparación, los muertos por COVID-19, tras cuatro años de pandemia, son alrededor de siete millones. Claro, dirás, es que el problema es el contagio y seguro que hay más contagiados por COVID-19 que fumadores. Pues bien, si piensas eso te equivocas. El mundo cuenta con alrededor de mil trescientos millones de fumadores, mientras que el número de contagios por COVID-19 es de alrededor de setecientos millones. Incluso si esta cifra es menor de la cifra real de contagiados, esta será sin duda aún comparable a la de fumadores, no mucho mayor.

Pero, dirás, es que el tabaco no contagia. Permíteme que discrepe. El comportamiento de fumar es contagiable y de hecho cada año aparecen nuevos fumadores, millones y millones de ellos. Es la explicación al hecho incontestable de que, aunque el tabaco mata a los fumadores, estos no decrecen en número, sino que, al contrario, parecen incrementarse. El contagio no es genético, sino memético, por copia de un comportamiento de memo, me atrevo a decir.

En 2003 hablaba de este asunto en un artículo debido a que se había producido un interesante descubrimiento genético que podía ayudar a explicar por qué algunos fumadores pueden desarrollar cáncer pronto y otros, en cambio, no lo desarrollan nunca, aunque eso no quiere decir que el tabaco no pueda matarlos de otra forma, incrementando el riesgo cardiovascular, por ejemplo. Veamos de qué se trataba ese descubrimiento y aprovechemos para aprender un poco de biología molecular del maravilloso mecanismo de la reparación del daño al ADN, sin el cual no podríamos vivir tanto tiempo como lo hacemos.

Leer aquí el artículo

Así explicaba hace más de cuatro lustros el descubrimiento de que variantes del gen 8-oxoguanina glicosilasa, que producían enzimas con diferentes niveles de actividad, podían afectar al desarrollo del cáncer. Esto no solo sucedía en los fumadores, por supuesto, estos estaban expuestos a un mayor riesgo oxidativo, pero los no fumadores con variantes poco eficaces de este y de otros enzimas reparadores del ADN pueden sufrir de un mayor riesgo de desarrollar cáncer.

Sin embargo, hay dos conceptos científicos que me parecen muy importantes e interesantes y que enlazan nuestras decisiones o impulsos con efectos químicos y con consecuencias críticas para nuestras vidas. El primero es el concepto de la modificación química que supone la adición de un solo átomo de oxígeno a una molécula del ADN, la guanina. La guanina, representada por la letra G, es una base del ADN que debe emparejarse con la citosina para mantener de manera correcta la información almacenada en el ADN. Este emparejamiento se realiza mediante el establecimiento de enlaces químicos llamados puentes de hidrógeno, porque un átomo de hidrogeno sirve de intermediario para su formación esos enlaces son de naturaleza electrostática, es decir, se forman por atracción entre cargas de distinto signo.

Pues bien, la oxidación del ADN que puede ser causada por algunas sustancias producidas en el humo del tabaco conduce a la adición de un átomo de oxígeno a la guanina. Ese átomo de oxígeno cambia las propiedades químicas de esta base nitrogenada del ADN de manera que en lugar de emparejarse con la citosina puede ahora emparejarse también con la adenina, otra de las cuatro bases del ADN que tiene que emparejarse solo con la que nos queda por mencionar, la timina, representada por la T. El emparejamiento de la 8-oxoguanina con la adenina puede causar mutaciones en el proceso de división celular por cambio de la letra G por una T. Como ya explicaba en el artículo, si esas mutaciones suceden en ciertos tipos de genes podemos tener un cáncer. Y en ocasiones una sola mutación puede ser suficiente.

Para evitar estas mutaciones, a lo largo de la evolución las células han desarrollado sofisticados mecanismos de detección y de reparación. En el caso de la 8-oxoguanina, este mecanismo involucra al enzima 8-oxoguanina glicosilasa. Lo que esta enzima es capaz de hacer es detectar la modificación química en la guanina, es decir, detectar el átomo de oxígeno extra en esa molécula, tras lo cual la elimina del ADN, es decir, le extrae esa letra errónea al ADN, que podría conducir a un cambio permanente en la información almacenada en él. Si os parece bien la comparación, la 8-oxoguanina glicosilasa actúa como una goma de borrar letras raras de ADN. En este caso se trata de letras G raras. La goma pasa por encima de las letras del ADN y borra solo las Gs que han sido oxidadas. Por supuesto, el humo del tabaco y otros agentes oxidantes no oxidan a una sola de las guaninas del ADN celular añadiéndole ese átomo de oxígeno extra, sino que pueden oxidar a cientos o a miles de ellas en cada célula atacada por el humo. Las moléculas del enzima 8-oxoguanina glicosilasa deben detectar a todas ellas allí donde quiera que se encuentren en el ADN, y borrarlas, eliminarlas a todas de la hebra del ADN donde se encuentren, que puede ser una o la complementaria, por supuesto. Una vez eliminada esa letra errónea, cuyo error se debe a la adición de un solo átomo de oxígeno. Otros enzimas continúan con el proceso de reparación, el cual conduce ala adición de una guanina no oxidada en el mismo lugar en que se encontraba la guanina oxidada.

Como vemos un átomo de más o de menos en una o algunas de las bases nitrogenadas de ADN puede ser cuestión de vida o muerte. Esa vida o esa muerte dependen del cambio en las propiedades químicas causado por la adición de ese simple átomo de oxígeno. Las células son conscientes de ello y cuentan con sofisticados medios de reparación

Pero, y este es el segundo concepto importante que se destila de lo que contaba en el artículo, es que el daño al ADN causado por el humo del tabaco puede suceder en cualquier gen, también en el gen de la 8-oxoguanina glicosilasa y dañarlo, impidiendo que el gen produzca el enzima necesario pata repararse a sí mismo. Si esto sucede se produce un daño irreparable. En este caso, si tenemos buena suerte, tal vez la célula detecte que no lo puede reparar y acabe por suicidarse para no hacer daño a las demás. El suicidio celular altruista para evitar hacer daño a las otras células del organismo, llamado apoptosis en el lenguaje científico, es un mecanismo de seguridad importante y universal. A veces, sin embargo, ese mecanismo, que, por supuesto, también depende de la información almacenada en ciertos genes, puede fallar si esos genes son también dañados. En ese caso, es probable que la célula se convierta en tumoral. Esto no supondría aún la pena de muerte. El sistema inmunitario tal vez podría detectar y matar a esa célula, pero es también muy posible que el sistema inmunitario de los fumadores no esté en tan buena forma como el de los no fumadores. De hecho, varios estudios, uno de ellos muy reciente, de este mismo año, 2024, así parecen indicarlo.

Referencias

Paz-Elizur T, Krupsky M, Blumenstein S, Elinger D, Schechtman E, Livneh Z. DNA repair activity for oxidative damage and risk of lung cancer. J Natl Cancer Inst. 2003 Sep 3;95(17):1312-9. doi: 10.1093/jnci/djg033. PMID: 12953085.

Chang CH, Hsiao CF, Chang GC, Tsai YH, Chen YM, Huang MS, Su WC, Hsieh WS, Yang PC, Chen CJ, Hsiung CA. Interactive effect of cigarette smoking with human 8-oxoguanine DNA N-glycosylase 1 (hOGG1) polymorphisms on the risk of lung cancer: a case-control study in Taiwan. Am J Epidemiol. 2009 Sep 15;170(6):695-702. doi: 10.1093/aje/kwp019. Epub 2009 Aug 11. PMID: 19671832.

Colarusso C, Falanga A, Di Caprio S, Terlizzi M, Pinto A, Maiolino P, Sorrentino R. The activation of the AIM2 inflammasome after cigarette smoke exposure leads to an immunosuppressive lung microenvironment. Int Immunopharmacol. 2024 Mar 8;131:111832. doi: 10.1016/j.intimp.2024.111832. Epub ahead of print. PMID: 38460301.

Jorge Laborda. 28 de marzo de 2024.

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