En busca de la piedra filosofal.

Desde los principios de la humanidad, mezclando religión, fantasía, magia y alquimia, se alimentó la leyenda sobre la existencia de la piedra filosofal. Se buscaba convertir (transmutar) metales en oro, elixir de vida, para iluminar la trayectoria vital del hombre y lograr su inmortalidad. Todo lo llamativo, brillante y reactivo, como piritas y elementos emisores de luz, eran candidatos a explorar.

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El fósforo (P) fue descubierto por Brandt en 1.669 cuando buscaba afanoso la piedra filosofal. Fue identificado inicialmente como el “elemento de la luz”, porque al oxidarse produce una luminosidad fosforescente, propiedad asignada a todo compuesto emisor de luz. Los alquimistas sacaron mucho partido a esta característica, pero apenas avanzaron en otras propiedades. Sin embargo los químicos, desde el siglo XIX, encontraron numerosas aplicaciones industriales y algunas indeseables, como las bombas de fósforo en la guerra química.

Biología molecular, “piedra filosofal”. En Medicina se conoce bien la significación del P en huesos, dientes, función renal y otras. Desde los años 30, se empezó a demostrar su papel hereditario, producción de energía y otras funciones.

 Une las cadenas del ADN y ARN, depositarios de la herencia. Participa en los procesos de fosforilización del ADP hasta ATP (Adenosin-Tri-Fosfato), encargados de almacenar y transportar energía. Forma parte de las fosfatasas ácidas y alcalinas que se encuentran en numerosas especies con funciones tóxicas, defensivas o reguladoras, según el caso. También interviene en la función y regulación de proteínas y en la significativa actividad de las membranas. En resumen, el fósforo es la moderna “piedra filosofal” médica o, al menos, tiene un protagonismo indiscutible.

El fósforo en medio del debate del ADN.

Años 50, en un bando Linus Pauling, enfrente Watson y Crick y los vencedores tenían que colocar el P en su sitio.  Antecedentes: destaca la obtención del ADN, producto pegajoso rico en P, al tratar células del pus (PMN) con alcohol-clorhídrico (Miescher, 1.869). Como no correspondía a proteínas, objetivo del trabajo, el ADN quedó relegado al olvido. Pero en 1.952, para seguir a un virus ADN en el interior celular, se marcó radiactivamente el P y el azufre (proteico). Solo se detectó fósforo intracelular, confirmando el papel del ADN en la herencia.

Pauling, con toda la información a mano, propuso una estructura de triple cadena, pero sin saber cómo ni dónde colocar el fósforo. Simultáneamente Watson y Crick, con Rosalind Franklin, experta en cristalografía, prepararon una maqueta con dos cadenas  de nucleótidos y los azúcares unidos por fosfato. Solo así pudieron encajar el fósforo en el lugar adecuado evitando la interferencia de los iones negativos. Este modelo dio cumplida respuesta en 1.953 al debate planteado.

¿Y si el alma estuviera en el fósforo?

La discusión sobre la función y localización del alma acompañó siempre al hombre. Hipócrates la identificaba con los cuatro humores: sangre, flema, bilis amarilla y negra. Aristóteles diferenció tres tipos que asumió Tomás de Aquino, clasificando las almas en vegetativa, selectiva e intelectual. Desde San Agustín, todavía se enseñan en los catecismos católicos las potencias del alma: memoria, entendimiento y voluntad.

La localización es más que discutible. Se consideró asentada en el enigmático cerebro y, más concretamente según Descartes, en la glándula pineal como coordinadora de las actividades cerebrales. Por supuesto, nunca se pudo comprobar, pero sugiere una serie de reflexiones sobre el fósforo y las presuntas potencias del alma.

 Son conocidas las funciones del ADN en la herencia – “memoria”-, reconocimiento de señales -“entendimiento”- y ordenar y ejecutar actividades -“voluntad”-, mediante diferentes sistemas. En todos, el fósforo está presente.

El piridoxal fosfato es la forma activa del complejo vitamínico B-6, que interviene en el metabolismo de neurotransmisores como serotonina, dopamina o adrenalina. Facilita el rendimiento muscular y energético, siendo necesario en áreas como: eritrocitos, hierro, anticuerpos, absorción de vitamina B-12, mielina, insulina o ADN.

Los fosfolípidos (fosfoglicéridos y esfingolípidos), están formados por una cabeza polar con el fósforo y la cola. Entre otras funciones destacan: activación de enzimas, que actúan como mensajeros transmisores de señales al interior celular y, sobre todo, forman la membrana celular. Entre los fosfoglicéridos, unos son abundantes en las membranas del tejido nervioso y son fundamentales en la transmisión nerviosa. Otros conforman la doble capa estructural de las membranas celulares o funcionan como segundo mensajero. Algunos, como la fosfatidilserina, se relacionan con el refuerzo de la memoria, la atención y la prevención del deterioro senil cognitivo. Entre los esfingolípidos es bien conocida la función de la  esfingomielina en la protección y transmisión nerviosa.

¡Cómo flipa la membrana!La membrana celular es un prodigio estructural y funcional asombroso. Las dos capas fosfolipídicas con las cabezas polares de sus componentes reconocen, “memorizan”, las circunstancias del entorno. Filtran “inteligentemente”, seleccionando lo que debe entrar y salir de la célula y emiten señales para su ejecución. Si se define la “voluntad” como el acto para elegir lo necesario en cada circunstancia, la membrana celular tiene esta propiedad.

La potencial “inteligencia” de los compuestos fosforados de la membrana va implícita en varias cuestiones. ¿Cómo se transportan los fosfolípidos y, ya en la membrana, cómo se desplazan en el espacio hidrofóbico y adquieren asimetrías según convenga funcionalmente? La dinámica de estos procesos se denomina “flip-flop” regidos por un enzima: la flipasa. Lo que flipa de verdad es el traslado a la capa exterior de la fosfatidilserina al inicio de la apoptosis o muerte celular programada. Este fenómeno, ligado al fósforo, es fundamental en la fisiopatología cerebral, Alzheimer por ejemplo. Es evidente que la obsolescencia programada, aplicada a los electrodomésticos, se patentó por la naturaleza en los inicios de la vida sobre la tierra.

Los fosforados son específicos, pero interaccionan globalmente, como la mutua alimentación de las potencias del alma, que refería San Juan de la Cruz. Solo hay que recordar algunas consecuencias de las hipofosfatemias: deterioro cognitivo, falta de atención, déficit de memoria, debilidad, fatiga, irritabilidad, anemia, raquitismo. En estas condiciones es difícil mantener y desarrollar unas conductas adecuadas, llámense potencias del alma o actividades intelectuales.

Fosfomicina, antibiótico español.

El papel del fósforo en compuestos terapéuticos ha sido insignificante con unas pocas excepciones. El fosfato de guayacol se usó en algunos casos de tuberculosis antes de llegar la estreptomicina. En España se aprobó en 1.992 el foscarnet indicado para virus herpes, Citomegalovirus y VIH con un éxito solo relativo. Los insecticidas órgano-fosforados, se evitaron por sus inconvenientes salvo en algunas campañas puntuales.

Pero donde constituye una digna excepción es en el campo de los antibacterianos, concretamente con la fosfomicina, el genuino antibiótico español. Tras estudios de microorganismos del suelo desde 1.955, se obtuvo un compuesto de alto poder bactericida producido por la especie Streptomyces  fradiae. En 1.970, la firma Merck sintetizó y patentó una sal de fosfomicina de gran pureza. Al coincidir con otros potentes antibióticos pasó a un segundo plano, pero después de los años noventa la fosfomicina ha tenido una extraordinaria reactivación. La formulación de fosfomicina trometamol es más popular en muchos países que en España.

Es justo citar a los protagonistas más significativos de esta aventura: Compañía Española de Penicilina y Antibióticos (CEPA) y la firma americana Merck. Entre los investigadores destacan: Justo Martínez Mata, Sebastián Hernández, Sagrario Mochales y Antonio Gallego.

¿Tóxico o inocente?

La alimentación normal, especialmente pescado azul, carnes, huevos, semillas, etc.,  aporta el fósforo necesario en condiciones normales. Además no es infrecuente su presencia en aditivos y conservantes, así como en preparados multivitamínicos y suplementos minerales.

En general son más preocupantes y frecuentes las deficiencias que las intoxicaciones. Las primeras son producidas por baja absorción intestinal, aumentos de pérdidas renales o desequilibrios de espacios celulares. Entre otros procesos se citan la malnutrición, alcoholismo, antiácidos, enfermedad renal, alcalosis respiratoria, insulinoterapia, etc.

Por el contrario, en España ingerimos entre 2 y 4 veces más del necesario, factor discutido en la afectación renal crónica. Con riñones dañados, la acumulación puede derivar en alteraciones del metabolismo del calcio, cuyos síntomas son más llamativos que los del fósforo. La intoxicación por ingestión accidental de raticidas fosforados, en la industria o en la guerra química es grave, pero excepcional.

En el enjuiciamiento del fósforo, debe declararse inocente al citado elemento en su conjunto. Además se condena a los medios de divulgación al reconocimiento de sus significativos beneficios que superen la mala fama adquirida por la guerra química.

Médico e investigador español en Esfera Salud | Ver sus artículos

Médico, microbiólogo e investigador. Fue profesor de varias universidades españolas donde dirigió Tesis Doctorales y proyectos de investigación sobre: diagnóstico, nuevos antimicrobianos, simulaciones en modelos de cultivo continuo y arquitectura de poblaciones bacterianas. Su labor, plasmada en numerosas publicaciones en revistas científicas, libros y artículos de divulgación, ha sido reconocida con diversos nombramientos y premios. En Esfera Salud, sus artículos de divulgación sobre historia y actualidad de la Medicina, están dirigidos al público interesado en temas de Salud.

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