Los radicales libres y la integridad del organismo

Por Roger Taylor PhD

Hoy conocemos mucho acerca del mundo en que vivimos: las múltiples bellas formas de los animales y plantas, y como se comportan e interactúan entre ellos. Por otro lado, tomándolos por separado, también tenemos un compendio de conocimiento sobre anatomía, fisiología y bioquímica – incluyendo ahora hasta las secuencias de sus genes. Pero entre estas dos hay un gran vacío. Carecemos de conocimiento sobre la esencia básica de la vida. ¿Qué es lo que distingue el estado vivo de la materia del estado no vivo? Grandes cambios se han puesto en marcha al menos en los últimos 60 años. Comenzaron con la publicación en 1944 del pequeño libro seminal de Erwin Schrodinger: ¿Qué es la vida? Fue uno de los primeros en sugerir que las propiedades únicas de la vida solo pueden ser abordadas a través de la física cuántica. A pesar de que todavía tiene que ser mucho más reconocida por la principal corriente biológica, ahora tenemos una base firme para una verdadera biofísica holística. Una que está ubicando a la medicina holística sobre una verdadera base científica, y seguramente nos dará muchas nuevas ideas extendidas incluso a la ecología y a nuestra relación con el mundo vivo.

Radicales libres

Un radical libre es cualquier átomo o molécula que tiene una de sus valencias insatisfechas. Esto lo deja con un electrón desapareado en su cubierta exterior. En el intento por conseguir un compañero para el electrón solitario, los radicales libres reaccionan con avidez con cualquier molécula vecina, lo que en teoría puede hacer daño. De acuerdo con mucha de la literatura contemporánea de la salud, los radicales libres son mala noticia, siendo vistos como la causa de muchas enfermedades, e incluso como la causa mayor del envejecimiento. Mientras experimentos con tubos de ensayo muestran efectivamente que pueden dañar moléculas biológicas, existen hoy en día, como veremos, pruebas considerables que evidencian un papel de los radicales libres en la base misma de la vida.

El caso para esto ha sido poderosamente argumentado por el Profesor Vladimir Voeikov, quien es Profesor de Biología en la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov. Proviene de una larga y distinguida tradición de la biología en Rusia que ha sido prácticamente ignorada en occidente. Algunas de las pruebas más convincentes provienen de su propio trabajo experimental reciente. Lo que escribo aquí está basado en sus publicaciones y especialmente en un artículo titulado “Especies reactivas de oxígeno, agua, fotones y vida”. En el amplio alcance de este artículo esclarecedor, él nos da una nueva concepción de cómo las moléculas cooperan holísticamente para hacer un ser vivo; e incluso un nuevo y creíble esquema para el origen de la vida. Podemos observar como los radicales libres son una llave para entender el misterio central (pero rara vez reconocido) de la bioquímica: como todas las numerosas reacciones químicas son integradas en un ser vivo unitario.

Todos los procesos bioquímicos son intercambios de energía. Entonces primero debemos recordar que la energía viene empaquetada en una unidad precisamente definida llamada cuanto. El contenido de energía (o tamaño) de un cuanto se mide en electronvoltios, y depende de la frecuencia: por lo tanto un cuanto de luz es más grande que uno de los infrarrojos o microondas. Una molécula que absorbe un cuanto almacena la energía como una especie de estado de energía superior. Un cuanto de luz tiene suficiente energía para empujar un electrón fuero de su órbita estable en una órbita de energía más alta. Luego se dice que la molécula está en un estado de electrón excitado (EES). Pero el estado superior de energía es inestable y, después de un tiempo, la energía se libera nuevamente como un cuanto de la frecuencia apropiada. Así en el caso de EES el electrón salta de nuevo a su órbita estable, y se libera un cuanto de energía lumínica. Este cuanto puede ser directamente transferido a otra molécula (donde tal vez contribuya a una reacción química) o puede ser emitido como un fotón. A su vez este fotón puede ser absorbido por otra molécula, o perderse como calor.

La mayoría de las reacciones químicas, como las estudiadas en tubos de ensayo, implican operaciones de un cuanto infrarrojo en lugar de luz. Esta es una razón de porque la importancia de la luz en el ser vivo aún no es reconocida en general en occidente. La historia en Rusia es diferente, donde tienen beneficios del trabajo de Alexander Gurvich, un científico que será considerado a su debido tiempo como uno de los grandes nombres del mundo de la biología. Ya en la década de 1920, descubrió que dividir la célula produce una radiación de luz muy leve (ahora denominada biofotones) que podría estimular la mitosis en las células en reposo. Incluso después fue claro para Gurvich que esta luz constituía una señal portadora de información. Este descubrimiento dio apoyo a sus teorías de campo de la organización biológica.

Desde entonces, científicos de muchos países han contribuido al desarrollo de lo que sería la llamada “biología cuántica”. Todo este trabajo está señalando que un ser vivo está unificado solo por una función de onda cuántica de la misma manera en que lo está un átomo o una molécula (para más información leer el excelente libro de Mae-Wan Ho “El arco iris y el gusano”). En esta concepción la luz juega un papel central; y los electrones excitados, en lugar de ser limitados a simples átomos o moléculas, son entendidos para ser deslocalizados y compartidos en grandes conjuntos moleculares, e incluso a todo el organismo. Además, a medida que los EES decaen son continuamente regenerados. Así normalmente un organismo almacena una gran cantidad de luz.

¿Cómo se genera esta luz?

Es aquí donde los radicales libres entran en escena. El profesor Voeikov hace la crítica observación de que ninguna de las habituales reacciones bioquímicas es de suficiente energía para generar luz. Esto solo puede ser hecho por las reacciones de radicales libres energéticos. Todos los radicales de significado biológico son derivados del oxígeno. Los principales son el radical anión superóxido O2 y el radical hidroxilo HO. Además hay una reorganización electrónica de oxígeno molecular llamada oxígeno singlete 1O2. Aunque no es un radical, tiene una reactividad alta, mayor que anión superóxido, pero menor que el hidroxilo. Juntos son denominados Especies Reactivas de Oxígeno (ROS). También son importantes ciertas moléculas que pueden descomponerse fácilmente para convertirse en ROS, especialmente peróxido de hidrógeno H2O2 y ozono O3. Todos estos son generados por una variedad de mecanismos enzimáticos y no enzimáticos que inicialmente se pensó que se limitaban a las células del sistema inmune, especialmente leucocitos neutrófilos. Por esta razón, se pensaba que la única función para los radicales libre era matar microbios. Sin embargo, estos mecanismos (y hay una lista creciente de ellos) se encontraron luego por todas partes del cuerpo. El cuerpo produce grandes cantidades de ROS todos el tiempo – en realidad es un hecho que entre un 10% y un 20% de todo el oxígeno que respiramos ingresa por esta vía. Junto con esto, algunos otros hechos deben tenerse en cuenta. El cerebro humano utiliza cerca del 20% del oxígeno que tomamos, y todavía tiene relativamente pocas mitocondrias. Dado que las mitocondrias son bien conocidas por ser los sitios donde el oxígeno es utilizado para generar la molécula de energía ATP al final del ciclo de Krebs, la mayor parte del oxígeno utilizado por el cerebro debe representar un tipo de vía metabólica. Aún más interesantes son las observaciones de Erwin Bauer – otro biólogo ruso excepcional – en 1935. Recolectó información del consumo total de oxígeno de cada especie sobre una gran variedad de animales durante toda su vida, divididos por su peso corporal medio. Este índice, denominado por él “Constante de Rubner”, aumenta en varios miles de veces en una secuencia comenzando con los celenterados primitivos y terminando con los primates. Se conoce, de hecho, como el único parámetro cuantitativo que define las formas de vida más altas. Tener en cuenta especialmente que para Homo sapiens este parámetro es por lo menos diez veces mayor que para otros primates. Este descubrimiento puede sugerir que como los organismos más altamente desarrollados deben tener sistemas de control más complejos, necesitarán almacenar más luz en sus cuerpos. Y para esto necesitarán más oxígeno para producir las ROS necesarias que genera los fotones.

¿Por qué las ROS no hacen más daño?

Los hechos recién citados son completamente opuestos a la opinión que actualmente prevalece de que los radicales libres son meramente errores nocivos del metabolismo. Que sean producidos en tales cantidades significa que tienen una función importante. Y, aunque los radicales libres pueden en principio hacer daño, hay varias motivos de porque es casi completamente evitado in vivo (Latín: dentro de lo vivo. Significa «que ocurre o tiene lugar dentro de un organismo»). Uno de ellos es que los radicales son producidos exactamente donde y cuando son necesitados, y son usados inmediatamente, así en cualquier momento la concentración en el cuerpo es extremadamente pequeña. Y luego está el hecho de que los radicales se pueden neutralizar uno al otro, por lo que cualquier ROS inutilizado reacciona preferentemente entre sí en lugar de dañar macromoléculas biológicas. Finalmente, es proporcionada una defensa de respaldo por varios anti-oxidantes como vitamina C y E, y defensas celulares enzimáticas de superóxido dismutasa, catalasa, reductasa y glutatión peroxidasa.

Un organismo es unificado por su campo de fotones

Para empezar a entender la función principal del ROS debemos enfatizar nuevamente la misteriosa perfección de la organización biológica – incluso la de una simple célula. La integridad característica de un organismo debe ser presentada desde el principio; esto es, mucho antes de que las señales moleculares, como las hormonas y neurotransmisores, se desarrollaran. Tal integridad no podría haber sido alcanzada solo por señales moleculares ya que estas requieren tiempo para difundir a sus receptores. En lugar de ello parecería requerir de una red subyacente de comunicación esencialmente instantánea. Esto es lo que hoy se entiende como un campo de electrones deslocalizados excitados por energía lumínica, hoy frecuentemente denominado campo de fotones. Además, como sostuvo Mae-Wan Ho, para que todos los procesos de la vida permanezcan unidos, deben además cohesionar en un complejo y único orden rítmico, en el que el que los ritmos más rápidos (y estos son muy rápidos: la transferencia de energía resonante entre las moléculas toma alrededor de 10-14 minutos) se anidan en los que son progresivamente más lentos, como ondas cerebrales, los latidos del corazón y los ciclos hormonales, en última instancia a lo más lento: el ciclo de vida. De hecho las oscilaciones rítmicas son un sello de la organización biológica, ya que indican el comportamiento coordinado entre las moléculas que, aisladas unas de otras, se comportan aleatoriamente.

Resulta que las oscilaciones sostenidas, que indican auto-organización, han sido encontradas en una serie de procesos que implican ROS. Estudiando la producción de biofotones de sangre aislada, Voikeov y sus colegas primero han descubierto que esto incrementa enormemente el estímulo de la producción de ROS con zimosan. Lo más destacable fue la aparición, bajo determinadas condiciones, de oscilaciones muy marcadas. El papel regulador de estos biofotones se hizo evidente a los efectos de reflejarlos nuevamente en la sangre: una baja producción básica se incrementó por reflección de retroceso; la producción alta se redujo. Incluso en algunos materiales sin vida, por ejemplo soluciones de metilglioxal y glicina, hubo tanto generación de ROS como liberación de biofotones. En tales sistemas también se observa la aparición de oscilaciones. En el organismo vivo, la luz liberada solo forma parte de una pequeña porción del total de energía lumínica producida; la mayor parte está ocupada por otras moléculas donde cumple una función de control para activar o modular reacciones bioquímicas. La liberación rítmica de esta energía, que es capaz de una amplia gama de frecuencias, incluso alcanzando la región megahertz, es consecuente con su papel de regulador del proceso metabólico. En efecto Voeikov sugiere que las modulaciones de frecuencia en lugar de la amplitud pueden ser el factor informativo más importante para la regulación celular. Todos estos patrones temporales complejos (que Mae-Wan Ho los asemeja a una sinfonía) también están precisamente localizados en el espacio. Tal vez pueda ser imaginado como un marco inmaterial de la música tridimensional, a cuya melodía bailan al ritmo los componentes materiales de la vida.

Nuevas ideas sobre los orígenes de la vida

Los descubrimientos de que las ROS y los biofotones pueden ser producidos tan fácilmente en simples soluciones acuosas han llevado a Voeikov a proponer una alternativa revolucionaria a la interpretación más comúnmente aceptada sobre el origen de la vida. Se basa en la información reciente sobre la disociación del agua en condiciones muy suaves, simplemente según procedimientos como agitación mecánica, iluminación y congelación-descongelación. Los productos de tal disociación incluyen peróxido de hidrógeno y los radicales libres H  y HO  derivados de la disociación no iónica de agua. Quizás estos radicales reaccionen con nitrógeno y dióxido de carbono para producir aminoácidos y otras moléculas orgánicas complejas. Además en presencia de catalizadores simples como óxido de hierro, el peróxido de hidrógeno se descompone para liberar oxígeno. De esta manera se vuelve plausible considerar un escenario donde el oxígeno comienza a aparecer desde el principio, tan pronto como el agua apareció en la tierra. Hasta este momento, sin embargo, ROS y EES también empezarían a aparecer. Esto pronto auto-organizaría y desarrollaría estructuras de estabilidad dinámica característica la cual podría empezar a merecer el nombre de Vida.

Como el Profesor Voeikov escribe en su introducción, nos estamos acercando a un punto de inflexión importante en biología donde se suelta de su base actual en la física y química del siglo 19 y adquiere su propio fundamento teórico adecuado. Espero que este artículo estimule el interés en ideas semejantes, y también, proporcione un modus operandi para las terapias de oxígeno activadas, mejorando su aceptación general en la medicina.

Fuente: La historia del ozono, por Dr. Saul Pressman, DCh, LTOH.
http://www.o3center.org/Articles/TheStoryofOzone.html