Santorio Santorio

Article traduït per Rafel Marco i Molina e-mail Twitter Facebook

Recordo que a
l’escola, després de dir-nos que la vida no tenia definició
possible, ens en donaven una, d’aproximada. Deien: "neixen,
creixen, s’alimenten, es reprodueixen i moren". Tanmateix, seria
interessant d’afegir-hi una paraula més, que segurament està tan
relacionada o més amb la vida com les anteriors: "metabolitzen".
I del metabolisme, i del primer home que ens en va donar notícia, us
parlaré en la nostra història d’avui.

[@more@]

En general, el metabolisme és el
procés pel qual un organisme s’hi manté com una entitat viva.
Bàsicament, consisteix a prendre matèries primeres de l’exterior,
trencar determinades estructures moleculars i construir-ne d’altres a
partir de les anteriors. És el pas en què la química, per dir-ho
així, es transforma en biologia. És el responsable del fet que
puguem desdejunar, fer la digestió i puguem després sortir a
córrer. És raonable, doncs, pensar que el metabolisme és
l’essència biològica de la vida. Qualsevol, decidit a fer-ho,
podria prescindir de la reproducció durant la seva vida, però ningú
podria viure sense el metabolisme un sol moment sense patir
conseqüències molt serioses. I vist així, quina de les dues
funcions és més a prop de la substància de la vida?

Les nocions que tenim els llecs sobre
el metabolisme són bàsicament aquestes: que ingerim menjar i aigua
i excretem productes de rebuig, cremem energia i transpirem. Tot i
que aquests són els coneixements mitjans, la gent parla de "cremar
el greix" o "perdre deu quilos en quatre setmanes",
com prometen molts anuncis. Normalment, mengem coses mortes,
cuinades, peixos, aus de corral, etc. Els nostres sistemes metabòlics
transformen aquesta matèria morta i la integren en la nostra part
viva. Podríem dir que el metabolisme transforma allò que no es viu
en viu.

El metabolisme inclou tots els
processos bioquímics, tant de degradació de molècules orgàniques
complexes (catabolisme), com de la síntesi o construcció d’aquestes
estructures a partir de components més petits (anabolisme). El
creixement d’un organisme ocorre quan l’anabolisme excedeix el
catabolisme; la pèrdua de pes passa quan es produeix el contrari.
Quan ambdós processos estan en equilibri, la massa dels teixits
roman igual.

Doncs bé, en algun moment
després de la digestió, les molècules entren en una sínia de
reaccions moleculars conegudes com cicle
de Krebs
, nom del seu descobridor, Hans Adolf Krebs, l’any 1937.
Curiosament, al principi ho van anomenar "cicle de l’àcid
cítric", ja que Krebs coneixia personalment Albert
Szent-György
, el descobridor de la vitamina C i Premi Nobel de
Medicina el mateix 1937, i havia descobert que l’àcid cítric hi
jugava un paper fonamental. Però vistes les aportacions de Krebs,
finalment se li va posar el nom que conserva avui dia.

Els processos dels quals us estic
parlant són enormement complexos. I no tan sols ells, sinó que els
subprocessos també ho són. Perquè us en feu una idea, la
glicòlisis (degradació del sucre) que transforma un simple sucre en
els seus productes derivats, implica deu passes diferents, cadascuna
compartida amb un enzim diferent. Vaja, un veritable zoo col·lectiu
de biomolècules. El gener de 2007, un equip d’investigadors en
bioenginyeria de la Universitat de Califòrnia, a San Diego, va
anunciar que havia completat una simulació per ordinador de totes
les reaccions metabòliques bioquímiques que es donen en les
cèl·lules humanes. El projecte va requerir la consulta de 1.500
llibres, articles de revisió i informes científics per construir
una base de dades de 3.300 reaccions metabòliques diferents.

Krebs mateix es va preguntar per què
el cicle era tan complex i enrevessat, però així i tot, va
concloure que era el mètode més eficaç per extreure l’energia
disponible d’una gran varietat de nutrients. Al principi va pensar
que només implicava al metabolisme dels carbohidrats, però
investigacions posteriors van mostrar que formava la via comuna per a
tots els tipus principals d’aliment per al cos. Quan li van donar el
Premi Nobel de Medicina el 1953, a la conferència va dir:

És realment
sorprenent que tots els aliments siguin cremats en una via comuna.
Unes dues terceres parts de l’energia derivada del menjar en els
organismes superiors s’allibera en el curs d’aquesta via comuna;
l’altre terç s’obté en reaccions que preparen els aliments per a
l’entrada en el cicle de l’àcid cítric. La importància biològica
de la ruta comuna pot raure en el fet que aquesta organització
representa una economia d’eines químiques.

Un altre factor important és que el
cicle de Krebs no tan sols té un paper fonamental en els processos
metabòlics dels animals superiors, sinó que és comú a totes les
formes de vida, des dels bacteris unicel·lulars i protozous fins als
mamífers més grans. Semblava un fenomen universal que impregnava la
vida des d’avall fins a dalt. Com va dir Krebs:

La presència
del mateix mecanisme de producció d’energia en totes les formes de
vida suggereix dues inferències més. Primera, que el mecanisme de
producció d’energia ha aparegut molt aviat en el procés evolutiu i,
segona, que la vida, en les seves formes presents, només ha aparegut
una vegada.

Per descomptat, aquest home era molt
hàbil. Per treure’s el barret.

I si el cicle de Krebs és un heroi del
metabolisme, s’ha de parlar d’un altre: la molècula d’ATP (trifosfat
d’adenosina). És, potser, una de les molècules més importants
descobertes en les coses vives, ja que és el magatzem de l’energia
molecular. Impulsa la contracció de les cèl·lules musculars,
permet la transmissió d’impulsos nerviosos, s’utilitza en la
construcció de proteïnes i en la degradació química dels
aliments. És, parafrasejant un anunci de certa beguda, l’autèntica
"espurna de la vida".

Aquesta molècula va ser descoberta
l’any 1929 per tres científics que treballaven independentment, però
la seva estructura química no va ser desxifrada fins al 1935.
Gràcies a l’actuació d’un enzim, l’ATP es transforma en ADP
(difosfat d’adenosina) i allibera un pols d’energia. Posteriorment,
l’ADP es transforma de nou en ATP als mitocondris, cosa que ocorre
amb aquestes molècules entre 2.000 i 3.000 vegades al dia. Els
mitocondris són petites estructures de les quals se’n diu que mil
milions juntes no serien més gran que un granet de sorra.

Hi ha professors de biologia que
acostumen a fer una analogia entre les molècules d’ATP i les
bateries recarregables. Quan s’empra l’energia d’una bateria, el seu
estat energètic baixa fins al punt que no pot ser utilitzada més,
si no es recarrega. L’ATP seria la bateria carregada i l’ADP
descarregada. La recarrega, la transformació d’ADP en ATP es
realitza en un procés anomenat fosforilació
oxidativa
.

El procés de síntesi d’ATP és tan
important que qualsevol interferència significativa en ell, com un
enverinament per cianur potàssic, que bloqueja l’absorció cel·lular
d’oxigen, causa la mort en minuts; o l’arsènic, que substitueix el
fosfor i fa que siguin inutilitzables les molècules fosfòriques.

Quan arriba la mort, el rigor
mortis
resultant és degut a una deficiència d’ATP dins de les
cèl·lules. Per descomptat, arriba abans si les reserves d’ATP eren
exhaustes, com després d’haver fet exercici o després d’una
baralla. D’altra banda, penseu també que els fertilitzants contenen
una gran quantitat de fosfats per facilitar la síntesi d’ATP, que té
lloc fins i tot en les cèl·lules de les plantes.

El cicle de Krebs i l’ATP són
universals entre les formes de vida natural de la Terra. Són
condicions necessàries per a l’existència de la vida, en general, a
l’Univers? És una pregunta difícil de respondre. Ningú garanteix
que no poguessin existir-ne d’altres tipus en uns altres planetes,
basats en uns principis diferents.

S’ha de dir també que si hem arribat
fins aquí ha sigut gràcies al treball, no sols de Krebs i d’altres
homes; però n’hi ha un de particularment curiós.

Como ja haureu suposat, que el
metabolisme sigui un aspecte bàsic en la vida no ha sigut una idea
que s’hagi pensat des del principi dels temps. Hipòcrates postulava
que la salut consistia a mantenir el balanç adequat entre els quatre
humors: la sang, la flegma, la còlera i la bilis negra. Era una
doctrina no científica per dues raons: perquè no es basava en cap
evidència empírica i perquè la influència que aquestes suposades
substàncies tenien sobre la salut no es podien mesurar amb cap
procediment experimental. Es creia que la gent que vivia en climes
tropicals tenia una temperatura superior que la d’aquells que vivien
en latituds mitjanes. No obstant això, tampoc existien els
termòmetres i, per això, tampoc podia comprovar-se.

I les coses haurien seguit així, però
pels volts del segle XVI va entrar en escena un home anomenat
Santorio Santorio, el fill gran d’uns nobles acabalats en una època
en la qual estava de moda atorgar el cognom de la família com primer
nom al primogènit. Aquest home va començar a introduir
l’objectivitat i l’experimentació en el camp de la medicina. Era
amic del nostre Sant Pare, Galileu, qui, a part de fer moltes altres
coses més conegudes, havia inventat el "termoscopi": un
dispositiu per registrar canvis de temperatura en l’aire.

Doncs bé, Santorio va afegir una
escala graduada dividida en unitats iguals entre la temperatura de la
neu i la flama d’una vela, transformant aquell aparell en un
termòmetre. També va inventar un "polsímetre", un
comptador de polsos amb què mesurava el pols dels pacients.

La salut, deia, era una forma
d’establir un balanç entre allò que hi entra i allò que en surt.
Una idea, diguem-ne, que encara avui és vigent. Però Santorio va
arribar-hi més lluny. Va decidir pesar-se amb una balança
tradicional. Penseu que per aquella època les bàscules estaven
destinades a objectes de comerç, però no per a persones. El nostre
heroi va dissenyar un dispositiu en el qual podia pesar el seu
menjar, els seus excrements o a ell mateix. Va monitorar totes
aquestes variables, no ja durant un dia, sinó durant anys.
Treballava, dormia, tenia relacions sexuals i, pràcticament, vivia
en el seu giny per pesar. Va transformar part del seu espai vital en
una balança.

I no tan sols va ser el primer
mesurador sistemàtic de pes de l’home de la història, sinó que va
inventar un mètode per mantenir-se "a dieta". Es posava en
la banda contrària d’una balança que tenia un contrapès que
correspongués al pes del mateix individu, de manera que estigués
equilibrada. Llavors, afegia la quantitat de menjar a aquest pes,
començava a menjar prenent els aliments d’una taula separada del
mecanisme, i tan aviat com havia ingerit la quantitat predeterminada,
la cadira de pesar baixava i deixava fora de l’abast la resta de les
viandes, ja no menjava més.

Després de 30 anys
d’experiències i mesures viscuts sobre la balança, va escriure
el tractat
Ars de statica in medicina,
en què exposava les seves conclusions, entre les quals, que el pes
dels seus excrements era menor que el pes del seu menjar. El tractat
va tenir un èxit sensacional. Es va reimprimir 40 vegades i es va
traduir del llatí a l’alemany, l’italià, el francès i l’anglès.
Decididament, va ser el primer llibre de la història per fer dieta.

A Anglaterra, particularment, va
provocar una gran varietat de reaccions. Des d’aquells que es mofaven
fins a aquells que l’admiraven. Cert personatge, que volia mantenir
el seu pes en 90 quilos, va afirmar no haver abandonat la seva cadira
de pesar santoriana en tres anys, i va confessar que intentar
mantenir la seva salut "per unces i escrúpols" l’havia
apartat de la societat educada i que ja no sopava "segons el
rellotge", sinó segons la cadira.

Sí, pot semblar-nos molt primitiu,
però les cròniques de variacions de pes i fluxos d’entrada i
sortida constitueixen el primer registre quantitatiu de l’activitat
metabòlica dels annals de la medicina.

Tot un pioner en la seva matèria, i un
curiós i sorprenent i desconegut personatge, oi?

Bé, espero que els professors de
biologia, quan parlin de la vida als xavals, també els parlin de
metabolisme, ATP i Santorio.

Fonts:
Regis, Ed (2009) ¿Qué es la vida? Madrid: Espasa

Imagen:
http://www.scienceandsociety.co.uk/results.asp?image=10303128
http://galileo.rice.edu/sci/santorio.html



Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.