viernes, 27 de noviembre de 2015

Arsénico por compasión


Paletabix preparando una tarta de arsénico, escena de Astérix y Obélix: Misión Cleopatra. © 2002  Pathé Entertainment. Vía Youtube.


¿Quién no ha visto a Cary Grant evitar ser envenenado? ¿Quién no ha visto a los malvados egipcios de Astérix y Cleopatra preparar una tarta al arsénico para acabar con los galos? (Si necesitáis actualizaros, pinchad aquí para ver a Cary y aquí para ver a Paletabix en la cocina).

No os estoy contando nada nuevo si os digo que los seres humanos siempre asociamos el arsénico con el concepto de veneno. Numerosas tramas palaciegas y sucesorias se han visto aceleradas por la subrepticia adición de una cucharadita de arsénico en cualquier apetecible refrigerio. Y si no, que se lo pregunten a los Médici, o incluso, puestos a darle al molino de la conspiración, a Simón Bolívar.

En efecto, el arsénico interfiere con el metabolismo celular de los animales pluricelulares, es decir, los que están compuestos por más de una célula.

Más concretamente, el arsénico desplaza, por un lado, los grupos fosfato que hacen de "interruptor" para activar o desactivar ciertas proteínas, inutilizándolas. Por otro, altera una enzima esencial del ciclo de Krebs, un motor energético clave para la célula.

Pero hete aquí que existen unas bacterias, muy versátiles ellas, que han optado por "rebelarse" ante esta tiranía del arsénico y han conseguido desarrollar, a lo largo de la evolución, una serie de mecanismos que les permiten, no sólo tolerar el arsénico, si no comerlo y respirarlo. Sí, sí, habéis leído bien. Os cuento.

Resulta que el arsénico puede encontrarse en varios estados "energéticos", dichos de oxidación. En función de estos estados, este compuesto podrá comportarse como comida si es muy rico en energía o como algo respirable si tiene menos. En pocas palabras, tenemos el arsenito (AsIII), rico en energía y ávido por dársela a la célula (sería en este caso la comida, igual que cuando os coméis una nutritiva hamburguesa triple) y el arsenato (AsV), más pobre en energía y con muchas ganas de hacer el trabajo desempeñado por el oxígeno.
Así pues, en este contexto, las bacterias Chloroflexus aurantiacus y GFAJ-1, por poner un par de ejemplos, han desarrollado unas enzimas (algo así como unas tijeras moleculares) que permiten "comerse" al arsenito, es decir, succionarle la energía y pasársela a la célula y "respirar" el arsenato, es decir, hacerle participar en el metabolismo como si se tratara del oxígeno.

Chloroflexus aurantiacus, por Sylvia Herter. Vía JGI Genome Portal
 
Células bacteria GFAJ-1 cultivadas en arsénico, por NASA/Jodi Switzer Blum.Vía Wikimedia. Dominio público.

Esto confiere a dichas bacterias una ventaja a la hora de vivir en ambientes muy cargados de arsénico. Como se trata de las únicas que son capaces de incluir dicho elemento en su menú, no van a ser molestadas por otros comensales y podrán medrar por esos lares a sus anchas. Ahora, el ser humano, como ser pensante que es, podría aprovechar esta habilidad bacteriana para descontaminar suelos o cuerpos de agua donde la carga de arsénico sea muy alta.
Nos queda mucho por aprender de las bacterias y éstas tienen todavía mucho que enseñarnos...


Bibliografía

Oremland R. S. y Stolz J. F. 2003. The ecology of arsenic. Science, 300 (5621): 939-44.
 
Stolz J. F., Basu P., Santini J. M-, Oremland R. S. 2006. Arsenic andselenium in microbial metabolism. Annu. Rev. Microbiol., 60: 107-30. 

Willey J. M., Sherwood L., Woolverton C. J. 2008. Microbiología de Prescott, Harley y Klein (7ª Ed.) McGraw Hill.

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