Carlos Valverde Rodríguez - La química de la vida

Índice de contenido

PREFACIO Y AGRADECIMIENTOS

A MANERA DE INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1. LA ALQUIMIA CÓSMICA

EL COLOR DEL CRISOL SIDERAL

LA HUELLA DE LAS ESTRELLAS

NOVAS Y SUPERNOVAS

LA FORJA DE LOS ELEMENTOS

EL CATACLISMO: PRELUDIO DEL RENACIMIENTO CÓSMICO

EL ECO DEL BIG BANG

CAPÍTULO 2. LOS LADRILLOS DE LA VIDA

INGREDIENTES BÁSICOS PARA UN ORGANISMO VIVIENTE

LIGEROS, PEQUEÑOS Y ABUNDANTES

A MAYOR PESO MÁS ESCASOS

Macrominerales

Elementos traza y ultratraza

CAPÍTULO 3. LOS HALÓGENOS Y LA SAL DE LA VIDA HALÓGENOS Y MEDIO INTERNO

Homeostasis y homeorresis

HALÓGENOS. LOS HACEDORES DE SAL

El regalo de fen-huang

La sal de la vida

HALÓGENES Y LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS

EL FLÚOR. SÓLO BENÉFICO Y NO BIOGÉNICO

EL CLORO Y LA SAL. MEMORIA OCEÁNICA DE LA VIDA

EL BROMO Y EL COLOR PÚRPURA

EL YODO, LA GLÁNDULA TIROIDES Y EL BOCIO

Tan escaso como importante

Cuando falta el yodo

El yodo en la sal de mesa

Yodo radioactivo

CAPÍTULO 4. PARA PEGAR Y DESPEGAR HALÓGENOS

HALOGENACIÓN Y DESHALOGENACIÓN

Y EN EL PRINCIPIO LOS HALOMETABOLITOS

EL MANEJO BIOLÓGICO DE LOS HALÓGENOS

Receta para sintetizar halometabolitos

Construcción de corazas y armaduras

FÁBRICAS MARINAS DE ORGANOHALÓGENOS

Células precursoras de la glándula tiroides

LA MAQUINARIA CELULAR QUE ATRAPA HALÓGENOS

ORGANIFICACIÓN DE HALÓGENOS

PARA REMOVER ÁTOMOS DE HALÓGENO(DESHALOGENACIÓN)

CAPÍTULO 5. LA GLÁNDULA TIROIDES, UUNA FÁBRICA DE YODOMETABOLITOS

¿QUÉ HACEN LAS GLÁNDULAS SIN CONDUCTOS

EL PRELUDIO DE LA ENDOCRINOLOGÍA

HORMONAS: MENSAJEROS QUÍMICOS DEL ORGANISMO

NACIMIENTO Y METAMORFOSIS DE LA ENDOCRINOLOGÍA

SERENDIPIA. LOS CRISTALES RICOS EN YODO

¿Más de una hormona tiroidea?

LA FÁBRICA DE HORMONAS TIROIDEAS

Los morfogenes de los sistemas tiroideos

CAPÍTULO 6. ¿QUÉ HACEN Y CÓMO ACTÚAN LAS HORMONAS TIROIDEAS?

REGULACIÓN DEL METABOLISMO

EFECTOS MORFOGENÉTICOS

¿CÓMO ACTÚAN LAS HORMONAS TIROIDEAS?

Copiado y traducción de genes

EL MEMORIOSO GENOMA. LA RECAPITULACIÓN QUÍMICA DE LA VIDA

El redescubrimiento de Mendel

La edad de oro de la genética

LOS RECEPTORES DE HORMONAS TIROIDEAS

¿CÓMO SE REGULA LA FUNCIÓN TIROIDEA?

La pituita o flema (del griego phlégma, humor) cerebral

Aporte de yodo y regulación local

La cascada de señales neuroendocrinas

Sistemas tiroideos. Los eslabones de la cascada

Servomecanismo y tirostato

Desyodasas. Hormonas a la medida y para toda ocasión

CAPÍTULO 7. YODO, GENES Y SIMIOS EL TEMPO DE LA HISTORIA DE VIDA

Plasticidad fenotípica y heterocronía

QUÉ ES Y QUÉ NO ES LA EVOLUCIÓN

LA FAMILIA DEL HOMBRE

DE HOMÍNIDOS AL HOMO

Los primeros pasos

Buscando al homínido más antiguo

La aparición del género homo

Primeros vestigios de Homo en Europa

Los neandertales

EL TAMAÑO DEL CEREBRO

Encefalización. El órgano más costoso

YODO Y EVOLUCIÓN

El menú de nuestros antepasados

CAPÍTULO 8. EPÍLOGO

ÍNDICE ONOMÁSTICO

ÍNDICE ANALÍTICO

AVISO LEGAL

LA QUÍMICA DE LA VIDA

Yodo y hormonas tiroideas en la evolución

de la humanidad

CARLOS VALVERDE RODRÍGUEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Para Tana y Rodrigo,

sal de mi vida e infinito

binomio de mi amor.

El tema central de este libro: yodo y hormonas, está estrechamente relacionado con la astrofísica y con el Premio Nobel que compartieron Subrahmanyan Chandrasekhar y William A. Fowler en 1983. Al primero se le otorgó por sus contribuciones al conocimiento de la estructura y evolución de las estrellas, y el segundo lo recibió por sus estudios y teoría acerca de la nucleosíntesis estelar. 1 A riesgo de parecer herético ante mis colegas del área biológica, considero que el trabajo de estos dos científicos es uno de los logros intelectuales más importantes del siglo XX. En cierta forma y como se verá mas adelante, la obra científica de Chandrasekhar (1910-1995) y Fowler (1911-1995) complementa la teoría de la evolución de Charles Darwin (1809-1882). La teoría de la nucleosíntesis estelar ha permitido conocer y comprender cómo se forman los elementos químicos en el universo, sentando así las bases para entrever la historia del origen y evolución de la materia, y por lo tanto de la vida en nuestro planeta.

La idea de escribir este libro es de larga data y sus antecedentes académicos formales se remontan a septiembre de 1999. En ese entonces daba los últimos toques a la conferencia: "Halometabolitos y desyodasas. Una pista en la búsqueda de linajes y ancestros", que presenté en el XLII Congreso Nacional de Ciencias Fisiológicas. A la sazón, aún no conocía la teoría de la nucleosíntesis de Chandrasekhar y Fowler. Literalmente me tropecé con ella husmeando en las librerías del sur de la ciudad de México. En esa ocasión encontré un libro cuyo título, Hijos de las estrellas. Nuestro origen,evolución y futuro, 2 sugerente y poético a la vez, me impulsó a comprarlo. Se trata de una magnífica obra de difusión científica que, además de bien escrita, está bella y ricamente ilustrada. Su autor, el astrofísico uruguayo Daniel Roberto Altschuler, es el director del observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Su lectura me resultó fascinante y enriquecedora. Con ella en el coleto, emprendí nuevas pesquisas acerca del manejo y metabolismo de los halógenos en la biosfera. Me adentré en áreas del conocimiento y en publicaciones y revistas científicas hasta ese momento desconocidas para mí. Mas tarde, en noviembre de 2001, inicié una estancia sabática en la Universidad de California-Berkeley (UCB). Para entonces mi proyecto de trabajo había cobrado una forma más acabada, y no obstante que reunía información de áreas del conocimiento muy diversas y aparentemente inconexas, fue aprobado por las instancias correspondientes de una y otra Universidad. La estancia en la ucb fue decisiva. Mi anfitrión, amigo y mentor, Howard A. Bern (profesor e investigador emérito del Departamento de Biología Integrativa), me brindó privilegios académicos inopinados. Por ejemplo, me consiguió una credencial de Visiting Scholar (que aún conservo), y cuya principal merced me otorgaba Campus Wide Library Privileges. Es decir, esa credencial me brindaba acceso irrestricto al acervo de la biblioteca de la UC-Berkley, así como a la vasta red interbibliotecaria a la que ella pertenece. Entre sus diferentes dividendos, la estancia sabática permitió que el proyecto formal se materializara, y que ya reintegrado al Instituto de Neurobiología, publicara con mis colegas del laboratorio un extenso trabajo de revisión en una revista periódica especializada. 3 Fue entonces, durante las discusiones y seminarios que acompañaron a la elaboración de esa revisión, cuando decidí escribir un texto para un público más amplio. Un libro en el cual, con una perspectiva evolutiva, se relatara la historia del origen del yodo y la evolución de sus metabolitos en la biosfera.

Así, en un lenguaje sencillo y coloquial, el libro busca poner al alcance de cualquier persona interesada en las ciencias de la vida el relato de una historia que si no supiéramos que es verdadera, parecería fantástica y casi inverosímil, pues es una historia de supernovas, átomos y genes. Hasta donde me fue posible, he intentado simplificar los inevitables tecnicismos en una obra de esta naturaleza. Para ello he acudido al empleo de analogías y metáforas tanto en el texto como en los diferentes subtítulos que acompañan a cada capítulo. Igualmente, en algunos de los recuadros y pies de página he incluido anécdotas y hechos curiosos que aligeran la lectura.