Libro: The Song of Cell (La Armonía de las Células)
Una Exploración de la medicina y del nuevo Ser Humano
Autor: Siddhartha Mukherjee
Este resumen no pretende tomar como propias las fracciones que voy a comentar. Solo pretendo recalcar algunos conceptos que me parecen interesantes de su contenido.
Desde niños nos han enseñado a contemplar el cielo y las estrellas por un lado y por otro a contemplar aquello que podemos percibir de las maravillas que representa la naturaleza sobre la tierra tanto en sus paisajes como la vida animal, pero poco escuchamos y poco vemos de lo que es la vida a nivel celular en los seres vivos. Hacia dentro de nuestro organismo hay un mundo fascinante y maravilloso que poco conocemos. El viaje que hace el autor con nosotros en un permanente descubrir tantas cosas que no vemos, pero que con su habilidad de investigador y escritor nos enseña a entenderlas.
Este libro fue escrito por Siddartha Mukherjee de origen Indú en 2021. Hematólogo y oncólogo de formación. Su investigación se centra en la terapia del cáncer y las funciones genéticas relacionadas con las células sanguíneas. Empieza diciendo que necesitamos entender a las células para entender al ser humano. Y ¿qué es una célula?. Es una unidad viviente autónoma que actúa como una máquina decodificando un gen. Los genes proporcionan instrucciones, o códigos, para construir proteínas, que son las moléculas que ejecutan virtualmente todo el trabajo en una célula. Tienen capacidad de reproducirse, crecer, metabolizar, adaptarse a estímulos, y a mantener un entorno interno. No es una coincidencia que todas estas propiedades, finalmente reposan en un sistema de células. Es decir en un organismo. En este sentido podemos definir como vida tener células, y células como tener vida.
Parte de una postura: Que no importa cuántas vueltas le demos al tema del entendimiento de la vida humana, eventualmente vamos a regresar a la célula.
La primera parte del libro se centra en el invisible mundo de la célula. Describe los avances del conocimiento desde las conjeturas de la aparición de la primera célula hasta plantearse: Si los animales y las plantas fueron construidos de unidades vivientes independientes, entonces ¿de dónde vienen estas unidades?. Después de todo, los animales deben haber surgido de una célula fertilizada, y entonces la célula debe haberse desdoblado millones de veces.
La definición de vida, como la conocemos hasta ahora, es similar a un menú. No es una cosa, sino una serie de cosas, un grupo de comportamientos, una serie de procesos, no una simple propiedad. Entonces ¿Cuál fue el proceso por el cual surgieron y se multiplicaron?
Describe la anatomía de la célula como un compleja estructura formada de tantas organelos sumergidos en el citoplasma de la célula y lo describe como un organismo viviente similar a un animal con una especie de esqueleto que sostiene la forma de la célula, un sistema de metabolismo que procesa miles de proteínas para hacer posible sus propias funciones de respiración, metabolismo y disposición de desechos. Al sumergirse en el citoplasma usted se encuentra con una molécula muy particular: Unos largos filamentos llamados ácido ribonucleico o ADN. Combinados en diferentes formas generan diferentes proteínas. Son como un lenguaje de cuatro letras que describen la forma en que estas proteínas van organizándose para formar las instrucciones de la función que ejecutarán en cada órgano o componente de cada ser vivo.
En ese diminuto mundo se desarrollan tantas funciones como las conocemos de un cuerpo humano contenido en una piel y armado con muchas funciones diferentes pero llevadas a la dimensión de una célula. Tan impresionante como la visión de otro mundo desconocido.
Describe las diferencias que hay en el propósito de cada una de ellas. La división de las células en animales tiene dos propósitos: Uno de producción. Es decir la de dividirse para construir, crecer, o reparar un organismo, como en la reparación de un tejido que ha sido dañado. Otra de reproducción como lo hacen las células del esperma y el huevo para construir un nuevo organismo multicelular.
Se detiene en lo que se denomina células manipuladas. A partir de 2011 ha aparecido una nueva tecnología que consiste en un método para alterar los genes de un embrión en etapa temprana. Él lo llama edición de un gen, haciendo deliberados y específicos cambios en el genoma a través de una proteína bacteriana denominada Cas9, que puede ser introducida en células humanas y guiada a una parte específica del genoma de la célula para hacer una alteración deliberada; Típicamente un corte en el genoma que deshabilita un gen específico.
Imagine, por un momento, el genoma humano entero como una vasta biblioteca de libros escritos en un alfabeto de cuatro letras, A,C,G,y T, construido en bloques de datos químicos de ADN. Imagínate el genoma humano con más de tres billones de tales letras como una librería de unos 80,000 libros de 250 palabras por página y 300 páginas por libro, y que en un intento de modificar alguno de ellos podrías borrar unas palabras, una página o un libro de estos.
Las sociedades de médicos y científicos alrededor del mundo están ahora descifrando las reglas y estándares para gobernar la edición de genes humanos en embriones. Lo que empezó como un tratamiento para la infertilidad humana, está siendo ahora reorientado como una terapia para la vulnerabilidad humana.
Por otro lado, los científicos ahora se hacen preguntas: ¿Por qué nosotros partimos de un mundo de una sola célula?, ¿Porque “nosotros” somos “nosotros”?. Es decir, ¿por qué somos organismos multicelulares?, ¿Cómo es que una célula sencilla eligió en algún momento evolucionar a ser un organismo multicelular? . Los científicos evolucionistas han ejecutado varios experimentos con diferentes organismos unicelulares - almidón y algas unicelulares- y un principio general surge de ellos: Bajo una correcta presión evolucionaria, células sencillas pueden llegar a ser agregados multicelulares. Significa que bajo una condiciones físicas y químicas específicas, es posible que se generen de manera espontánea organismos pluricelulares.
En la segunda parte del libro concluye diciendo que la manipulación de la reproducción y desarrollo del embrión para cambiar sus genes, no parece ser un asunto que se resuelva fácilmente porque afecta no solamente los aspectos fundamentales de la célula, sino también aspectos fundamentales de los humanos.
La tercera parte del libro la dedica a describir las células de los órganos y funciones más importantes del cuerpo humano.
La sangre representa un modelo que describe como un sistema entero de células alcanza estas funciones. La constante circulación de la sangre por el cuerpo, trabaja como un sistema central de super carreteras que llevan el oxígeno, hormonas y nutrientes a todos los tejidos. Asegura la respuesta coordinada para la atención a lesiones en el cuerpo, y permite una respuesta a infecciones;
Siddhartha llama a las células blancas como células de sanasión. Se trasladan en la corriente sanguínea y se acumulan concentrándose en los puntos donde hay una herida en los tejidos del cuerpo. Su función se relaciona también con la formación de coágulos en las vías circulatorias por acumulación en las arterias del corazón. Cuando hay desprendimientos de las placas de colesterol en las venas acuden porque lo identifican como una herida.
Habla también de los Neutrófilos. Células Guardianes. Son una especie de glóbulos blancos, generados en la médula espinal, que acuden a combatir gérmenes malignos cuando hay una herida o enfermedad. Ellos tratan de comerse a los agentes infecciosos o irritantes. Pertenecen a lo que se denomina sistema inmune innato porque existe inherentemente en nosotros. De su función y estudio aparecieron las vacunas que han sido uno de los factores más importantes en la reducción de fallecimientos (especialmente en los niños) por enfermedades contagiosas y del aumento del promedio de vida de los humanos, aun en zonas subdesarrolladas, pero que tienen acceso a estas vacunas.
Hace una reflexión acerca de la creación de diferentes anticuerpos y medicinas que son efectivas para específicos tipos de cáncer pero que no son efectivos para otros, o para otros padecimientos. Así se encuentran varios anticuerpos monoclonales como el Rixutan como el primer anticuerpo creado contra el cáncer. El Herceptin usado para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer de mama. Adcetris contra el linfoma Hodgkin´s. y el Remicade contra el padecimiento de Crohn´s. Esta terapia de utilizar células para combatir células nos ha maravillado. “Nunca pensamos acerca de lo que podríamos hacer desde el surgimiento de los anticuerpos”.
Más allá de de las vacunas, el descubrimiento de los anticuerpos reaviva la idea de una fantasía de una bala mágica; Si un anticuerpo podría de alguna manera ser persuadida para atacar a célula de cáncer o un patógeno microbiano, podría trabajar como una droga natural contra esa célula. Podría ser una medicina como ninguna otra: Una droga adaptada a la medida para atacar y matar a su blanco.
Cuando una célula es invadida por un virus, los anticuerpos no los pueden combatir porque está escondido bajo la piel de la célula. Entonces aparecen unas células que han sido descubiertas hasta hace unos 50 años y que se producen en la glándula del Timus, las células T (por Timus). Tienen la capacidad de identificar a las células infectadas con el virus. Proceden a hacer con ella una especie de adobo a su alrededor con toxinas que terminan secándola hasta que mueren.
Con el Cáncer hay un problema de dos cabezas que enfrentan los oncólogos: Para atacar el cáncer inmunológicamente, tienen que hacer primero que sea visible al sistema inmunológico, y segundo encontrar una determinante en el cáncer que sea posible atacar sin destruir las células normales. Dice Siddartha: “Nadie pensaba que había todavía otra manera de mantener tomadas en cuenta las células T como camino para combatir el cáncer. Pero todavía nos mantenemos con el problema hasta resolverlo”.
Respecto a la pandemia comenta -como una narrativa triunfalista- que los inmunólogos y virólogos que han desarrollado conocimientos durante décadas de los fundamentos de la biología de las células y la inmunidad, desarrollaron en tiempo record vacunas contra el COVID, pero quedan muchos “yo no sé” que no han encontrado respuestas a: ¿Por qué el virus causa más severidad en los hombres que en mujeres?, ¿Por qué algunos generan anticuerpos más potentes para neutralizarlo?, ¿Por qué algunos sufren las consecuencias de las infecciones a largo plazo y otros no?, ¿Cuál es el papel de las células T que detectan bits de la proteína viral en células infectadas?.
Las células en los órganos utilizan los principios básicos de la biología celular- sintetizan proteínas, metabolizan, disponen de sus desechos, tienen autonomía-. Pero cada célula en cada órgano también es un especialista: Adquiere una función única que sirve al órgano como un todo y en última instancia coordina algún aspecto de la fisiología humana.
En las células del corazón hay dos aspectos sobresalientes. Primero, el corazón no es una bomba sino que de hecho son dos bombas. El lado derecho envía la sangre a los pulmones y hace que regresen al lado izquierdo. Este a su vez tiene la función de enviar la sangre oxigenada al resto del cuerpo y al cerebro. Para este trabajo se requiere de una coordinación de las células que hace que trabajen con un propósito muy claro para cada una de ellas. El otro aspecto es ¿Cómo es que se genera la fuerza de bombeo que se requiere para que este músculo pueda dilatarse y contraerse?.
Dice Siddhartha “es imposible abordar en unos párrafos la función de un órgano tan complejo como el cerebro”. Este no es un órgano con una función tan definida como el corazón. Durante siglos se pensó que los nervios eran una especie de tuberías que conducían fluidos o aire que llevaba olas de información. Hoy los neurocientíficos entienden que los nervios son células que chatean entre ellas para conducir información de todos los sentidos. Su proceso de transmisión consiste en una condición de concentración diferenciada de potasio y sodio que estimulan la actividad de apertura de canales para generar los impulsos nerviosos a través de sus terminales llamadas Axón. Esta comunicación se ejerce a través de químicos liberados por esas terminales. A esta conexión entre neuronas se le llama sinapsis.
Las células gliales están en todo el sistema nervioso más o menos en la misma cantidad que las neuronas. Son misteriosas e insondablemente complejas. Su nombre se deriva de la raíz griega glu (pegamento). Fueron consideradas como un pegamento que mantiene a las neuronas unidas. A diferencia de las neuronas no generan impulsos eléctricos. Del descubrimiento de esta funciones y conexiones entre neuronas se han derivado medicinas que ayudan en padecimientos como la depresión. Desde los 70s han aparecido fármacos como Prozac y Paxil que controlan la generación de serotonina y que se ha generalizado en su uso. En 1994 Elizabeth Wurtzel escribió el libro Prozac Nation, en el que explora el uso de los medicamentos para la depresión.
La mayoría de las células hablan entre cada una de ellas. Pero a su lado están las células del sistema inmune por medio de las cuales una señal de una célula puede convocar a células distantes para que acudan a un sitio de infección o inflamación. Un organismo no puede depender solo de la comunicación local pero el mensaje entre órganos debe ser orquestado. La señal se mueve de un órgano al siguiente, llevado por la sangre. A estas señales las llamamos hormonas. Ellas impulsan al cuerpo a actuar como un todo.
Entre ellas están los fluidos que genera el páncreas y que tiene una función de ayudar en el proceso de creación de los jugos digestivos y también en la regulación de la glucosa. Sus estudios dieron lugar al descubrimiento de la insulina, y por décadas, desde su descubrimiento, millones de vidas con diabetes tipo I se han transformado. El sueño de los investigadores de la diabetes es crear páncreas artificiales.
A esta propiedad de los organismos que consiste en la capacidad de mantener una condición interna estable compensando los cambios en su entorno mediante el intercambio regulado de materia y energía con el exterior (metabolismo) se llama Homeostasis.
Sidhartha define a las células madre como células renovadoras. Sus dos principales funciones parecen ser: Por un lado generar diferentes células funcionales (células blancas, células rojas, plaquetas). Pero por otro lado, deben también dividirse para reponerse a sí mismas y crear una nueva célula madre. hacen un acrobático balance entre su auto preservación y un acto de abnegación (Auto preservación y auto generación) que hace a las células madre como indispensables para un organismo que así permite la homeostasis de los tejidos.
No sabemos nada acerca de ella. La médula espinal tiene unas células discretas que pueden hacer múltiples tipos de células Los efectos del trasplante de médula espinal han sido extraordinarios. Si los encargados del trasplante pudieran encontrar esa célula madre, podrían regenerar todo el sistema de sangre. Podrían reconstruir un humano con nueva sangre obtenida de esa célula madre. En 2001 fueron restringidos los recursos gubernamentales en USA y otros países para su estudio por las implicaciones éticas que conlleva su desarrollo.
Muchos laboratorios están ahora, desde 2007 estudiando sobre una célula madre transformada desde una célula de tu sangre que se denomina célula iPS, desde la cual puede usted obtener cualquier célula que quieras- cartílago, neuronas, Células T, células Pancreáticas- y que da lugar a una fantasía de un nuevo humano: Uno en el cual cada órgano degenerado, o tejido, podría ser regenerado…, y regenerado…., y regentado, hasta el infinito. Me hizo recordar aquel libro de Yubal Noah Harari “Homo Deus”. Como un desafío al futuro de la humanidad.
Para cerrar su recorrido Siddhartha llega a las células del cáncer, las células egoístas, capaces de renacer de manera infinita. Ningún renacimiento de las células ha sido estudiado tan intensamente.
Para entender el quehacer de las células de cáncer hace una similitud. Cuando nos cortamos una mano, hay señales de la herida y de las células que responden a ello. Activan una cascada de genes para hacer la reparación y las células empiezan una subdivisión inmediata. Cuando la sanación está completa y las células de la piel se tocan unas a otras, otro grupo de señales informan a las células cerrar el ciclo. Podríamos hacer la similitud con el acelerar y frenar un carro en medio del tráfico. ¿Por qué el proceso de división y de creación de tejido no continúa después de este punto de sanación?. Es la base del proceso de sanación o reparación. Si perdemos una mano por accidente, ¿por qué no sale otra mano?. Como en las plantas.
Pero en el cáncer es en ese sentido un desorden en el proceso de homeostasis. Es una división de células desregulada. Los genes que controlan esta aceleración y frenado de división están rotas. El acelerador está atascado y el freno no funciona, se forma el tumor y el tráfico empieza a buscar otras rutas y crea lo que se llama metástasis. No funcionan las señales de parar y cerrar el ciclo.
Una canción puede ser ambos, un mensaje interno (un canturreo, un tararear) o, igualmente, un mensaje externo, enviado de un ser a otros, como una señal de interconexión y cooperatividad (las canciones con frecuencia son cantadas juntos). Nosotros las podemos llamar células o sistema de células, pero todavía no entendemos la canción de la biología celular.
Más allá de entender a las células como organismos aislados, descifrando sus leyes internas de ciudadanía celular, va a resultar en el nacimiento de una nueva clase de medicina celular, porque la fisiología celular, es la base de la fisiología humana y la patología celular es la base de la patología humana.
El epílogo del libro plantea el desafío que hoy presentan los experimentos de una compañía de terapia celular que encontró la manera de activar hemoglobina fetal en células madre. Significa que células de glóbulos rojos cambian a células fetales, es decir células viejas vienen a ser jóvenes. No se sabe si algún ser humano ha sido tratado con estas novedosas terapias, pero cuando sean trasplantadas, van a cruzar una frontera.
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