Diploma en Nutrición - Plaskett International

CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
LA
CÉLULA
Diploma en Nutrición
CARPETA 1
Libro Complementario
“La célula”
© Lawrence Plaskett— Derechos adquiridos por Elena Perea
PAG 1
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
Ta b l a d e C o n t e n i d o s
PARTE 1 - ESTRUCTURA Y METABOLISMO CELULAR
1. INTRODUCCIÓN
3
2. LA NATURALEZA FUNDAMENTAL DE LAS CÉLULAS
3
3. EL ORÍGEN HISTÓRICO DE LA BIOLOGÍA CELULAR: LA TEORÍA CELULAR
5
PARTE 2 - METABOLISMO CELULAR
1. LA ESTRUCTURA DE CÉLULAS ANIMALES
10
2. LAS “ORGANELAS” DENTRO DE LA CÉLULA
12
3. LAS ACTIVIDADES BIOQUÍMICAS DE LA CÉLULA
17
4. MECANISMOS DE CONTROL Y COMUNICACIÓN CELULARES
18
5. LA MEMBRANA CELULAR
19
6. RECEPTORES EN LA SUPERFICIE CELULAR
20
7. DIFERENTES TIPOS DE CÉLULAS
21
8. ORGANIZACIÓN DE LAS CÉLULAS EN TEJIDOS Y ÓRGANOS
24
9. ACCIÓN FARMACOLÓGICA DE COMPONENTES DIETARIOS Y REMEDIOS
HERBALES
25
10. METABOLISMO
26
PARTE 3 - DAÑO Y MUERTE CÉLULAR
PAG 2
1. FACTORES QUE AMENAZAN LA VIDA DE LA CÉLULA
32
2. LOS PROCESOS ELIMINATORIOS DEL ORGANISMO A NIVEL BIOQUÍMICO
39
3. EL PROCESO DE MUERTE CELULAR
40
INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
Parte 1: Estructura y Metabolismo
Celular
LA
CÉLULA
Introducción
1
INTRODUCCIÓN
Comprender la estructura y las funciones de la célula viva representan el primer paso hacia el
entendimiento de los principios naturopáticos en conjunto con los principios de la fisiología y la
bioquímica, que cuentan con un fundamento más científico. A medida que avancemos en las
siguientes Partes del Curso, se explicarán progresivamente los hechos y principios necesarios
de la fisiología y la bioquímica. De este modo, se podrán asociar estos conocimientos con los
principios naturopáticos descritos en la Carpeta Uno.
Se organizará el texto de manera tal que se facilite la comprensión de estas interrelaciones.
La Naturaleza
Fundamental
de las Células
Así, la célula debería ser percibida como la unidad más pequeña de vida. La sustancia
gelatinosa que constituye el material celular principal se ha definido como “protoplasma”. Esta
sustancia es, de hecho, material vivo, aunque no puede existir a menos que se encuentre
protegida de su entorno.
Esto es así porque los procesos bioquímicos vitales requieren un tipo de ambiente particular
en el que puedan desarrollarse. Este ambiente debe mantenerse muy precisamente
constante, mientras que el ambiente del exterior se encuentra sujeto a grandes variaciones
que están fuera de control. Para lograr este ambiente, la célula ha desarrollado una
membrana en su exterior, denominada “membrana celular” o “membrana plasmática”. Se trata
de una estructura extremadamente delgada, que se constituye de un modo asombrosamente
impresionante y bello, lo que la hace efectiva a la hora de mantener los materiales no
deseados en el exterior a la vez que permite que las sustancias deseadas ingresen o sean
transportadas al interior de la célula. Dentro de la célula (normalmente, en su centro) se halla
una estructura separada y pequeña denominada “núcleo”. El núcleo también se encuentra
rodeado de una membrana delgada similar a la membrana plasmática, aunque doble.
Asimismo, dentro del protoplasma y fuera del núcleo hay otras estructuras denominadas
“organelas” (es decir, “pequeños órganos”). Existen diferentes tipos de organelas que
desempeñan diversas funciones dentro de la célula. A medida que avancemos con la
explicación, las iremos analizando. Al igual que los demás componentes de las células, las
organelas se encuentran rodeadas por membranas simples o dobles.
La “Citología” es la disciplina que se ocupa del estudio de la célula, mientras que la
“Histología” es la disciplina que estudia de manera microscópica los tejidos y la información
que proviene de esa fuente.
2
LA NATURALEZA FUNDAMENTAL DE LAS CÉLULAS
Las células son las unidades estructurales y funcionales fundamentales de todos los
organismos vivos. Esto significa, básicamente, que no hay vida sin células. Del mismo modo,
si se analiza a cualquier organismo vivo de cualquier clase, se descubrirá que está compuesto
por células. Las células contienen sustancias bioquímicas altamente organizadas que se
distribuyen espacialmente y se unen para formar estructuras. Asimismo, las células son
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
capaces de almacenar información y traducirla en la síntesis (producción) de nuevas
sustancias bioquímicas de las que están hechas. La síntesis de estas sustancias bioquímicas
requiere una entrada de energía y esta energía se consigue de fuentes externas a la célula.
En la mayoría de los casos, las fuentes de energía son los productos de la descomposición de
los macronutrientes, los carbohidratos, las grasas y las proteínas, que principalmente están
compuestos por azúcares, ácidos grasos y aminoácidos. De hecho, estas sustancias simples
derivadas de los alimentos, se “queman” u “oxidan” y producen energía en este proceso.
Entonces, la célula utiliza esa energía para su propia economía, que incluye la síntesis de la
misma sustancia celular. La economía celular también requiere energía para otros fines; por
ejemplo, para el movimiento. También puede compensar las fluctuaciones del su entorno
alterando sus propias reacciones bioquímicas internas. Para ello también se requiere energía.
Además, las células pueden duplicarse y, al hacerlo, transmitir su información hereditaria
propia así como sus principales sistemas bioquímicos, como parte de la reproducción celular.
Estos mecanismos permiten que, al dividirse una célula en dos, las dos células hijas sean una
réplica exacta de la célula original en todos los aspectos.
Está claro que este proceso también requiere energía, incluso sólo para mantener
constantemente la integridad de la información celular. Mientras que la síntesis de suficientes
sustancias celulares para crear dos células donde sólo existía una, evidentemente, requiere
una gran cantidad de energía. Todas estas actividades se agrupan en unidades estructurales
que representan un extremo grado de miniaturización. En la mayoría de los casos, las células
de los organismos vivos son de dimensiones microscópicas, ya sean invisibles o
prácticamente invisibles a simple vista. Aunque las células que componen los diversos tipos
de organismos son de diferentes tamaños, las células de las plantas, por ejemplo, pueden ser
considerablemente más grandes, el rango más común para el tamaño de las células de los
animales multicelulares, entre las que se encuentran las células humanas, es de 10 a 30
micrómetros. Esto significa que se necesitarían de 30 a 100 células, de lado a lado, para
cubrir una distancia de 1 milímetro.
En algunos grupos de organismos, tales como las bacterias o los protozoos (animales
unicelulares), las células y los individuos son uno solo y el mismo. Cada célula de estos
organismos es funcionalmente independiente y capaz de realizar todas las funciones vitales.
Los organismos más grandes son más complejos y abarcan desde formas simples que
comprenden un organismo formado por cantidades modestas de células hasta los organismos
más complejos, como el humano, que comprenden un número astronómico de células. En los
organismos multicelulares, las funciones vitales más importantes se reparten entre grupos de
células especializadas. En este caso, las células originales que comprenden el embrión en
desarrollo atraviesan diferentes vías de desarrollo, de forma que, en el organismo humano,
pueden estar destinadas a ser células hepáticas, glóbulos rojos, células óseas o células del
cerebro, entre otras. Nos referimos a estas diferentes vías de desarrollo con el término
“diferenciación” y el resultado del desarrollo celular a través de la diferenciación es que
existen muchos tipos de células dentro del organismo que se diferencian tanto en su
estructura como en sus funciones para encajar con sus tareas específicas. Cuando esto
sucede nos encontramos con muchos tipos diferentes de células que, a menudo, son
notablemente diferentes unas de las otras y que también difieren marcadamente en cuanto al
rango de mecanismos bioquímicos que operan y llevan a cabo. No obstante, incluso las
células especializadas de organismos multicelulares son potencialmente capaces de una
actividad independiente. Muchas de estas células, al ser substraídas y cultivadas en
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
condiciones apropiadas, conservan todas las cualidades de la vida, incluso la capacidad de
crecimiento y reproducción.
Muchas de las estructuras internas de las células (por ejemplo, las organelas del interior de la
célula) también pueden mantenerse artificialmente de modo completamente funcional. Sin
embargo, una vez que las células se rompen, la calidad y sostenibilidad de la vida se pierden.
Las estructuras interiores, aunque capaces de conservar funciones bioquímicas limitadas,
sólo sobreviven en cultivos por cortos períodos de tiempo, son incapaces de crecer,
reproducirse o responder a los estímulos externos de un modo coordinado y potencialmente
independiente. Por lo tanto, la vida animal, tal como la conocemos, no existe en unidades más
simples que las células individuales enteras.
3
LA
CÉLULA
El Origen
Histórico de la
Biología Celular
- La Teoría
Celular
EL ORIGEN HISTÓRICO DE LA BIOLOGÍA CELULAR LA TEORÍA CELULAR
Dado que las células son tan pequeñas, su descubrimiento no tuvo lugar hasta que no se
desarrolló el microscopio de luz. El científico inglés Robert Hooke fue el primero en
estudiarlas. En 1665, publicó Micrografía, que incluía las primeras descripciones de células, y
que hablaba de “esas células o poros rellenos de jugos”. En esta publicación se incluían,
además, dibujos de células tal como él las había visto en diversos tejidos vegetales. A fines
del siglo XVII, varios investigadores ampliaron las observaciones de Hooke. El microscopista
aficionado holandés Anton van Leeuwenhoek se destacó entre estos investigadores.
Leeuwenhoek realizó observaciones notablemente exactas de la estructura microscópica de
los protozoos, la sangre, el esperma y una gran variedad de “animálculos” (pequeños
animales). El microscopista informó de sus descubrimientos a la British Royal Society
(academia británica de ciencias) en aproximadamente 200 cartas escritas a lo largo de 50
años. Sin embargo, luego de la muerte de Leeuewenhoek a principios del siglo XVIII, no se
presentaron nuevos avances en la biología celular hasta mediados del siglo XIX. Esto se debe
principalmente a las imperfecciones de las lentes que se utilizaban por aquel entonces para
fabricar los microscopios, que dejaban mucho que desear y evitaban que los investigadores
pudieran observar la estructura interna de la célula. Asimismo, la diferencia fundamental
existente entre las células animales y vegetales evitó que, por mucho tiempo, se detectara la
estructura celular de los tejidos animales. Las células vegetales habían sido examinadas en
microscopios de baja calidad, ya que la célula vegetal no sólo presenta una membrana celular
delgada (que puede resultar difícil de ver) sino también un muro celular grueso y fuerte, que
no es parte de la célula en sí misma sino que representa el material fibroso y grueso que se
encuentra entre las células. De este modo, el grueso muro de las células vegetales resultó
fácilmente visible. Los paralelismos en las estructuras de plantas y animales fueron finalmente
esbozados por Theodor Schwann en 1839, al observar que el cartílago animal contiene una
estructura celular que “se asemeja exactamente… a los tejidos celulares de las plantas”. El
trabajo de Schwann se destacó por el hecho de que el material extracelular que se encuentra
en el cartílago ocupa una posición análoga a la del material del muro celular de las plantas y
define claramente las células, ya que hace que su forma destaque frente a un fondo
diferenciado.
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
Esto permitió que Schwann reconociera la naturaleza celular del tejido animal por primera vez.
Schwann también remarcó la presencia de núcleos en las células de los cartílagos, aunque no
se sorprendió tanto del contenido celular como de las estructuras que creyó eran paredes
celulares.
Poco tiempo después, las mejoras en el desarrollo del microscopio permitieron que se
reconocieran los límites más delgados de las células en otros tipos de tejidos animales.
Asimismo, se produjo un avance en el reconocimiento de muchas estructuras internas dentro
de las células. En ese entonces, los investigadores reconocieron que el fluido contenido en la
célula conforma la sustancia principal de los organismos vivos. En 1840, un psicólogo de una
Universidad Polaca, Jan Purkinie, denominó “protoplasma” a este fluido vital.
En 1833, Robert Brown publicó un ensayo en Inglaterra en el que describía la estructura
microscópica de los órganos reproductivos de las plantas. En este trabajo, destacó la
presencia del “núcleo” como una estructura individual importante dentro de cada célula de los
tejidos que estaba estudiando. De este modo, se llegó a la conclusión de que las células con
núcleo constituyen la unidad fundamental de todos los organismos vivos. Esta idea es parte
de lo que se conoce como teoría celular
Los trabajos de 1830 del botánico alemán Matthias Schleiden le permitieron remarcar la
importancia del núcleo de la célula en el proceso de la reproducción celular. Las ideas que
tenía acerca del modo en que el núcleo trabajaba en esta función no eran acertadas. Sin
embargo, su insistencia en la importancia del núcleo, permitió que otros investigadores se
concentraran en él, principalmente Schuwann, quien a continuación reconoció la universalidad
de las células con núcleo en la materia viva. Este trabajo dió origen a dos de los tres
postulados de la teoría celular:
1. Todos los organismos vivos se encuentran formados por una o más células con núcleo, y
2. La célula es la unidad funcional mínima de los organismos vivos.
(En general, se atribuyen estos dos postulados a Schleiden y Schwann en forma conjunta).
Una cita del año 1839 de Theodor Schwann describe la construcción de los tejidos:
“Las partes elementales de todos los tejidos están formadas por células, de un modo
análogo, aunque muy diversificado. De este modo, se puede decir que hay un solo principio
universal en el desarrollo de las partes elementales de los organismos, por muy diferentes
que sean, y este principio es la formación de células”.
En 1838, Schleiden, quien estudió el reino vegetal, elaboró una teoría similar:
“Cada célula tiene una vida doble: una independiente que se relaciona con su desarrollo y
otra intermediaria, como parte integrada de la planta”.
Las conclusiones de estos dos investigadores pronto fueron complementadas por un tercer
postulado que venía a completar la teoría celular. Éste surgió del estudio del origen celular
tanto en los tejidos vegetales como en los animales. Asimismo, se descubrió que las células
sólo podían originarse de otras células mediante un proceso de división celular en el que se
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formaban dos células hijas. En 1855, con el progreso de estas investigaciones, el fisiologista
alemán Rudolf Virchow pudo afirmar que las células sólo se originan a partir de otras células
mediante un proceso de división. Fue así como Virchow citó una frase famosa que, se
consideró que completaba la teoría celular: “Omnis cellula e cellula”. Sin embargo, aunque fue
Virchow quien utilizó y popularizó el uso de esta cita, se sabe que, en realidad, tuvo origen en
1825 del investigador francés Francois-Vincent Raspail. Además, Virchow agregó: “Cada
animal surge como una suma de unidades vitales, cada una de las cuales en sí misma
conserva las características totales de la vida”.
LA
CÉLULA
El Origen
Histórico de la
Biología
Celular—La
Teoría Celular
Por lo tanto la Teoría Celular adquirió la forma :
1. Todos los organismos vivos están compuestos por células con núcleo.
2. Las células son las unidades funcionales de la vida.
3. Las células se originan a partir de otras células ya existentes mediante
un proceso de división.
El hecho de que el microscopio en la segunda mitad del siglo XIX todavía presentara
imágenes deficientes de las estructuras del interior de la célula se ve claramente por el trabajo
del prominente microscopista francés Pierre Antoine Bechamp y por las diversas
controversias que rodearon su trabajo. Bechamp percibía numerosas partículas pequeñas
dentro de la célula que describió primero como “granulaciones moleculares” y luego como
“microenzimas”. Dado que estas estructuras no podían ser examinadas con claridad y, por lo
tanto, no podían ser completamente definidas ni descritas, por mucho tiempo se las asoció
con un cierto misterio. En el trabajo de Bechamp, se asociaron con una teoría elaborada.
Bechamp consideró que, eran las microenzimas, y no las células, las unidades fundamentales
de la vida. Tenía la visión de que cuando una célula se desconectaba y moría, era posible que
estas microenzimas fueran liberadas, y al tener una gran resistencia, pudieran ser absorbidas
para formar nuevas células. Bechamp imaginaba que podrían sobrevivir eones de tiempo
geológico después de que las células que las contenían hubieran muerto. Del mismo modo,
destacó que las enfermedades eran causadas por cambios patológicos en estas partículas
pequeñas. Sin embargo, está claro que la teoría tenía bases erróneas y se desarrolló debido a
la imposibilidad de avanzar más en el conocimiento, por aquel entonces, de las organelas
intracelulares, su estructura y sus funciones, ya que no se pudo extraerlas para ser
examinadas en forma separada. En la actualidad contamos con este conocimiento y, como se
ha comentado anteriormente, es evidente que las organelas intracelulares no pueden
sobrevivir durante mucho tiempo al ser extraídas de la célula y que las células son las
unidades fundamentales de la vida en lugar de estas estructuras más pequeñas.
El trabajo más importante de Bechamp se produjo entre 1860 y 1875. El naturópata Henry
Lindlahr apoyó los trabajos de Bechamp y se refirió a las microenzimas en su libro, que se ha
citado en la Carpeta Uno como referencia. Así, se debe tener en cuenta que las páginas 35,
61, 62, 66, 137, 172, 173, 182 y 208 de este libro se refieren a este tema y deberían ser
obviadas, ya que son el resultado de una postura anticuada. No obstante, es preciso destacar
que las enseñanzas de Lindlahr en las demás áreas de la filosofía naturopática no dejan de
ser útiles y correctas. Otra observación que debe hacerse en este punto es que la referencia
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
en las obras de Lindlahr a las “microenzimas” cobra sentido al reemplazar este término por
“enzimas”.
La obra de Louis Pasteur en el trabajo con células bacterianas ayudó a confirmar la idea de
que las células sólo pueden originarse de células preexistentes. Pasteur pudo demostrar que
las bacterias sólo podrían crecer en un medio previamente esterilizado (es decir, sin
bacterias) si previamente se habían agregado unas pocas células bacterianas. Con
anterioridad, se habían suscitado grandes controversias respecto a si las células nuevas
tenían que venir necesariamente de células preexistentes o no. Fue así como surgió lo que
dio en llamarse Vitalismo o Generación Espontánea, es decir, la creencia de que las formas
vivas podían existir en forma inmediata y espontánea mediante un acto de creación. Los
experimentos de Pasteur con las bacterias demostraron que esto no es así o, al menos, que
no sucede en forma frecuente, fácil y mecánica. Por supuesto, no se pudo probar que la
producción de células vivas como un acto de la Creación Divina nunca ha tenido lugar en toda
la historia de la Tierra. Sin embargo, ése es otro asunto. Aunque pueda resultar interesante,
no es necesario que nos interesemos específicamente al modo en que se originó la Vida en el
planeta Tierra. Aceptar la existencia de la Energía Vital como parte de la Filosofía de la
Medicina Nutricional de ninguna manera tiene que traer aparejadas implicancias religiosas.
Un trabajo posterior estableció que el núcleo constituye el depósito de la información
hereditaria y que la característica más importante de la división celular es la transmisión de
esta información hereditaria a las células hijas. Finalmente, en el siglo XX, se reconoció que la
información hereditaria se encuentra en el ácido desoxirribo nucleico (ADN) y que el ADN de
la célula debe duplicarse en su totalidad en la división celular a fin de asegurar que cada
célula hija herede toda la información de forma intacta. Este tipo de división celular en la que
simplemente se multiplica la cantidad de células, o sirve para reemplazar las células muertas,
se denomina mitosis. Cualquier sustancia (a menudo, un agente terapéutico) que acelere esta
división celular se la denomina “mitogénica”.
Asimismo, se reconoció que en otro tipo de división celular, la que ocurre durante el desarrollo
de las células germinales (esperma y óvulos), el ADN no se duplica de esta manera, de forma
que cada célula recibe sólo la mitad de la cantidad normal de ADN. Este tipo de división
celular se denomina “meiosis” o “división por reducción” y resulta necesaria en esta función
específica. Cuando el óvulo y el espermatozoide se unen, el ADN de cada uno de ellos se
combina y, de este modo, se duplica la cantidad de ADN en el óvulo fertilizado. Si
anteriormente no se hubiera producido la división por reducción, el nuevo organismo formado
en el proceso de reproducción hubiera tenido el doble de la cantidad normal de ADN.
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
Autoevaluación Uno
LA
CÉLULA
Autoevaluacion
Uno
a.
¿Qué estructura celular se desarrolló para proteger a la celula de su
entorno y por qué resulta necesaria?
b.
¿Qué significan los términos “citología” e “histología”?
c.
Menciona dos instancias en la que las células y los individuos
coinciden y son uno solo. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre
estos organismos y los organismos multicelulares, como el ser
humano?
d.
¿Cuál es el término que se utiliza para describir la división celular y
qué parte de la célula es el dépósito de la información hereditaria?
La evaluación de este cuaderno es obligatoria para todos los estudiantes sin
conocimientos previos de ciencia médica y que tengan el propósito de alcanzar el
nivel de terapeuta. En caso de entrar en esta categoría y, por lo tanto, no estar
exento de la evaluación de esta parte del curso, por favor responda a todas las
evaluaciones de este cuaderno complementario y envíelas a su tutor de acuerdo con
su cronograma de estudio.
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Parte 2: Metabolismo Celular
1
LA ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS ANIMALES
La célula se encuentra rodeada de una membrana muy delgada que se denomina “membrana
celular” o “membrana plasmática”. Gran parte de ella se encuentra compuesta de una “bicapa
lipídica”, es decir que la membrana está prácticamente formada por material graso, con sólo
dos moléculas de espesor. Dentro de ella se encuentran las moléculas de proteínas que
realizan funciones especializadas. Los componentes grasos de la membrana incluyen el
colesterol, los fosfolípidos y los glicolípidos, entre otros. La naturaleza precisa de estas
sustancias resultará más clara luego del estudio de la Parte sobre Lípidos en la Carpeta Tres,
aunque se puede decir que todas ellas son ejemplos de miembros especiales del grupo graso
de los bioquímicos. Está claro que la membrana forma una barrera y una línea divisoria entre
el interior de la célula y su entorno. De ello surge que la membrana y los mecanismos
bioquímicos que se asocian con ella, ejercen una gran medida de control sobre lo que entra
en la célula y lo que no.
Esto resulta de vital importancia para la integridad de la célula misma, ya que la célula
necesita controlar su propio ambiente interno de forma precisa, para que las condiciones en
su interior faciliten y promuevan los procesos vitales de la célula en lugar de lo contrario. Uno
de los mecanismos más importantes que opera en la superficie celular es la “bomba de
sodio”, sistema enzimático que “bombea” continuamente sodio fuera de la célula y potasio
dentro de ella, utilizando la energía derivada de la respiración celular. De este modo, se
produce un ambiente alto en potasio / bajo en sodio dentro de la célula, el cual resulta
totalmente necesario para el avance de los procesos vitales de la célula. Éste es tan sólo un
ejemplo importante de la gran cantidad de operaciones de control bioquímico que tienen lugar
en la superficie celular.
Mientras que en una célula bacteriana en general no hay otras membranas o procesos
importantes en la membrana, la célula animal o la humana contienen muchas superficies de
membranas internas además de la membrana plasmática. Las membranas internas son tan
extensas que la membrana plasmática comprende menos de un 5% del total de la superficie
de membrana de la célula. Estas membranas internas tienen la función de dividir la célula en
compartimentos.
A continuación, se ilustran estos compartimentos en las Figuras 1 y 2. El área general dentro
de la célula (si excluimos los compartimentos) está rellena con un fluido denominado “citosol”.
Las Figuras muestran el “núcleo” de la célula rodeado por la “envoltura nuclear”, que también
es una membrana. En este caso, esta membrana tiene una capa interior y otra exterior, con
algunos canales abiertos denominados “poros” entre el núcleo y el citosol.
Dentro del núcleo se encuentra ese material genético tan importante, el ADN. Toda la
información necesaria para formar una célula humana, como también para la estructura y el
funcionamiento de cada tipo de célula del cuerpo humano se encuentra codificada dentro de
la estructura de las inmensas moléculas de ADN. Esta información incluye instrucciones
exactas para fabricar todas las proteínas, incluso las proteínas enzimáticas, que la célula (o
cualquier célula humana) fabrica. Asimismo, dado que las proteínas celulares deben
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
localizarse en el compartimento intracelular correcto para poder realizar sus funciones, estas
proteínas tienen que ser codificadas con mensajes sobre el lugar dentro de la célula al que
deben ser transportadas. El ADN también transporta esta información.
LA
CÉLULA
Mitocondria
Membrana
Plasmática
Membrana Externa
La Estructura
de Células
Animales
Membrana Interna
Aparato
de Golgi
Centriolo y
Procentriolo
Envoltorio
del Núcleo
Retículo
Endoplasmático
Capa Externa
Capa Interna
Cromatina
CITOSOL
Poro del Núcleo
Lámina del Núcleo
Figura 1 Representación Diagramática de una célula animal o humana que muestra las
organelas y los compartimentos subcelulares.
RIBOSOMAS
RETICULO
ENDOPLÁSMÁTICO
MEMBRANA PLASMÁTICA
NUCLEOPLASMA
MICROTUBOS
ENVOLTORIO DEL
NÚCLEO Y
CISTERNA
PERINUCLEAR
PORO
DEL
NÚCLEO
LISOSOMA
NUCLEOLO
CITOSOL
APARATO DE GOLGI
MITOCONDRIA
CENTRIOLOS
Figura 2 Otro tipo de diagrama que ilustra la estructura de una célula animal
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
2
LAS “ORGANELAS” DENTRO DE LA CÉLULA
Existen otros compartimientos cerrados dentro de la célula que se denominan “organelas”.
Algunas de ellas se encuentran rodeadas por una única membrana cerrada, mientras que
otras están rodeadas de un doble envoltorio cerrado. La región cerrada dentro de la
membrana de la organela se denomina “lumen”. En el siguiente Cuadro se consignan los
distintos tipos de organelas intracelulares así como algunas de sus características.
La siguiente Tabla muestra las Características de las Organelas de la Célula
TIPO DE
MEMBRANA
PROPORCIÓN DEL
VOLÚMEN TOTAL DE LA
CÉLULA QUE
REPRESENTA
Membrana Plasmática
55%
Síntesis de Proteínas y
Metabolismo General
Retículo
Endoplasmático
(rugoso y liso)
Membrana Sencilla
Doblada - la parte
rugosa tiene
ribosomas adheridos
10%
Modificación de
Proteínas
Aparato de Golgi
Pilas de Membranas
Sencillas
5%
Clasificación y
Transporte de
Proteínas
Lisosoma
Membrana Sencilla
Cerrada
Inferior al 1%
Descomposición de
Proteínas
Mitocondria (más de
1000 por célula)
Envoltorio Doble
25%
Descomposición
Oxidativa de Alimentos
con Liberación de
Energía Celular
Disponible
Núcleo
Envoltorio Doble
5%
Almacenamiento,
Protección, Reparación
y Expresión de
Información Genética,
(ADN)
Peroxisomas
Membrana Sencilla
Cerrada
Inferior al 1%
Reacciones Altamente
Oxidativas
Cromosomas
No tienen Membrana
N/A
Contiene el ADN
hereditario
Ribosomas - tanto
libres como adheridos
al Retículo
Endoplasmático
Rugoso
No tienen Membrana
N/A
Síntesis de Proteínas
ESTRUCTURA DE LA
ORGANELA
Citosol
PAG 12
FUNCIONES
CELULARES QUE
DESEMPEÑA
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Membrana Externa
Membrana Interna
Matriz
Espacio Entre
Membranas
LA
CÉLULA
Cresta
Las Organelas
Dentro de la
Célula
Figura 3
Estructura de las Membranas que comprenden la Mitocondria
Figure 4
Un Área de Estructuras dentro de la Célula que muestra el Retículo Endoplasmático (ER).
De “Genes V”, por Lewin B (1994), con el permiso de la Oxford University Press.
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PAG 13
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Citosol
Retículo Endoplasmático
Ribosomas Libres
Lúmen del R.
Endoplasmático
Ribosomas
Adheridos
Figure 5 Vista ampliada del Retículo Endoplasmático Rugoso. Se observan
claramente las partículas de Ribosomas adheridas a las membranas.
Reproducido de “Molecular Cell Biology” 2ª Edición, James Darnell et al, con el permiso de Editorial WH
Freeman and Company/Worth.
PAG 14
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LA
CÉLULA
Membrana
Celular
Las Organelas
dentro de la
Célula
Vesícula
Secretora
Cisternas
Aparato de
Golgi
Ribosomas
Citoplasma
Retículo Endoplasmático Liso
Retículo Endoplasmático Rugoso
Núcleo
Envoltorio del
Núcleo
Figure 6
A Large Portion of a Cell, showing the Golgi Apparatus and ER
Membrana Plasmática
Mitocondria
5nm
Núcleo
25nm
Microtúbulo
Los Microtúbulos están formados
por subunidades de proteína
tubulina. Los Microtúbulos son
tubos de 25nm de diámetro con
paredes de 5nm de espesor
Ribosomas
Retículo
Endoplasmático
Filamentos
Intermedios
10nm
Filamentos
de Actina
8nm
Los Filamentos Intermedios son fibras de
proteína de 10nm de diámetro
Los Filamentos de Actina (microfilamentos) están formados
por subunidades de actina y tienen un diámetro de unos 8 nm
Figura 7
Illustración de un Fragmento del Citoesqueleto de una Célula
Reproducido de “Anatomy and Physiology”, 5ª Edición (2000), Seeley, Stephens and Tate, con el
permiso de McGraw-Hill.
© Lawrence Plaskett— Derechos adquiridos por Elena Perea
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
Cadenas de Carbohidratos
Glicolípidos
Superficie Externa
de la Membrana
Fosfolípido
bicapa
Proteina
Colesterol
Superficie Interna
de la Membrana
Región Polar
del Fosfolípido
Región No Polar
del Fosfolípido
Proteína del
Canal de la
Membrana
Glicoproteina
Figura 8
Estructura de la Membrana Plasmática. Nota: Las moléculas de proteína pueden penetrar a través de la membrana.
Reproducido de “Anatomy and Physiology”, 5ª Edición (2000), Seeley, Stephens and Tate, con el permiso de McGraw-Hill
MEMBRANA
CELULAR
CITOPLASMA
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
MITOCONDRIA
INVAGINACIÓN
MEMBRANA
DEL NÚCLEO
NÚCLEO
TÚBULO
GRÁNULOS
RIBOSOMAS
GOLGI
Figura 9
Illustración del Núcleo de una Célula y sus alrededores
Reproducida de Samson Wright’s Applied Physiology, 13ª Edición, con el permiso del propietario de los
derechos de reproducción, Mr Nelson H Prentiss
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
3
LAS FUNCIONES BIOQUÍMICAS DE LA CÉLULA
Las funciones bioquímicas de la célula son obviamente extremadamente numerosas y
diversas, ya que, deben abarcar la descomposición de los alimentos, proteínas, carbohidratos
y grasas e incluir los distintos tipos de cada uno. Por ejemplo, en el caso de las sustancias
grasas (lípidos), esta función debe incluir tanto al colesterol como a los ácidos grasos, las
grasas propiamente dichas, los fosfolípidos y los esteroides. Cada uno de estos tipos de
sustancias también tiene que poder ser sintetizado, entre ellos los miles de diferentes
proteínas enzimáticas que contiene la célula. Los ácidos nucleicos provenientes de los
alimentos (ARN y ADN) tienen que ser descompuestos y los propios ácidos nucleicos de la
célula sintetizados. Asimismo, deben modificarse determinados aminoácidos para elaborar
productos especiales como la hormona adrenalina, los mensajeros químicos que se
encuentran activos en el cerebro como la serotonina y la acetilcolina, o la porfirina, que
participa en la formación de la hemoglobina, es decir, la pigmentación de los glóbulos rojos.
La lista de funciones es claramente extensa. Las complejidades del sistema de
funcionamiento se estudian dentro de la ciencia de la bioquímica.
LA
CÉLULA
Las Funciones
Bioquímicas de
la Célula
La suma total de todas estas reacciones bioquímicas se denomina “metabolismo”. Gracias a
estas reacciones, cada célula mantiene su composición interna y sus funciones en un estado
que se conoce como “equilibrio dinámico”. En otras palabras, el equilibrio dinámico es el
estado en el cual los diferentes procesos bioquímicos permanecen constantes, se mantienen
las estructuras celulares con eficiencia y no se producen grandes cambios en las
concentraciones de los componentes que forman el ambiente celular interno. Este equilibrio
dinámico debe permitirle a la célula la posibilidad de sufrir los cambios necesarios para
realizar sus funciones vitales, las cuales no involucran solamente su propia supervivencia. La
célula también debe cumplir el rol que le fuera asignado en la organización corporal, que está
dado por las funciones mediante las cuales la célula colabora en el funcionamiento integral del
organismo.
Son muchas las acciones que la célula debe realizar con fines ajenos a su mera
supervivencia. El proceso de diferenciación se inicia en una etapa temprana del desarrollo
biológico hasta formar células hepáticas, glóbulos rojos, linfocitos, macrófagos, células
tubulares del riñón, musculares, nerviosas y secretoras, entre otras. Todas éstas tienen su
propia función que llevar a cabo y se encuentran en un estado constante de
intercomunicación para poder crear el complejo patrón de funciones celulares que permiten el
funcionamiento integral del organismo. El control de los mecanismos y actividades celulares
es la clave para mantener un funcionamiento equilibrado y ordenado del organismo. Es por
ello que los bioquímicos han estudiado los mecanismos de control celular con particular
interés, y de hecho, con miras prácticas, ya que para las empresas farmacéuticas el diseño de
nuevas drogas tiene que estar basado fundamentalmente en el descubrimiento de nuevas
forma de intervenir en la comunicación y los mecanismos de control celulares.
© Lawrence Plaskett— Derechos adquiridos por Elena Perea
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
4
MECANISMOS DE CONTROL Y COMUNICACIÓN
CELULARES
Cualquier mecanismo de control celular tiene su origen en influencias externas ejercidas
sobre la célula. Las células que están agrupadas en un tejido ejercen cierto control e
influencia las unas sobre las otras, mediante el simple roce de las superficies. Sin embargo,
los mensajes que llegan a la célula de lejos requieren un mediador; un comunicador que
retransmita el mensaje. El estímulo externo puede consistir en un impulso transmitido por una
fibra nerviosa desde una fuente lejana, que genera un estímulo eléctrico que hace que la
célula haga algo. Para poder producir el efecto sobre la célula, este impulso eléctrico se
traduce generalmente en un mensaje químico. En otras palabras, la llegada del mensaje
eléctrico produce la liberación de una sustancia particular que, al diseminarse en el área local,
activa la respuesta.
Otras formas de comunicación entre células no involucran mensajes eléctricos transmitidos
mediante el sistema nervioso. En este caso un tipo de célula produce y libera una sustancia
mensajera que afecta otro tipo de células. Las células productora y receptora pueden
encontrarse separadas por grandes distancias dentro del organismo, y la sustancia que
contiene el mensaje se traslada en la corriente sanguínea. La mayoría de las hormonas
comúnmente conocidas como la insulina (producida por el páncreas) o la tiroxina (producida
por la glándula tiroidea) responden a este patrón de comunicación.
Por otro lado, las células productora y receptora pueden encontrarse a corta distancia dentro
del mismo tejido como ocurre con la mayoría de los mensajeros químicos locales, a veces
también denominados “hormonas”, entre los que se puede nombrar a la prostaglandina. Al
llegar el mensaje químico a la célula, la sustancia mensajera se adhiere a la superficie celular
y se libera dentro de la célula un químico secundario denominado “segundo mensajero”.
Ejemplos de sustancias dentro de la célula con la función de "segundos mensajeros" son el
calcio, el inositol y el denominado “AMP cíclico”.
Independientemente de que la comunicación se origine a distancia o no, la sustancia
mensajera normalmente debe interactuar con la superficie de la célula receptora. La célula
receptora, a su vez, tiene que estar lista para recibir el mensaje químico de que se trate al
permitir que la sustancia mensajera se adhiera a su superficie. Pocos mensajeros necesitan
penetrar la célula y adherirse en secciones tan profundas como el núcleo (tal es el caso de la
hormona esteroide). Sin embargo, aun en estos casos, la sustancia necesita adherirse
primero a la superficie de la célula. El método más común de interacción es principalmente la
adhesión a la superficie celular. A continuación examinaremos como ocurre este proceso.
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
5
LA MEMBRANA CELULAR
A continuación se muestra una figura de la membrana celular que, como ya se mencionara,
se trata de una bicapa lipídica. En la ilustración se pueden apreciar dos cadenas de lípidos
que se alinean para crear la membrana. Al contar con un extremo acuoso (hidrofílico) que se
ubica en la parte externa de la membrana y otro absolutamente graso y repelente al agua
(extremo hidrofóbico) situado en el interior, los lípidos se organizan de forma regular dentro de
la membrana. Algunas moléculas de proteínas se encuentran insertas en la bicapa. Éstas no
están simplemente atrapadas por la parte lípida de la membrana sino que son proteínas
funcionales que cumplen diferentes propósitos. Algunas son “receptores" en la superficie:
sustancias que se ligan con los mensajeros químicos que llegan a la célula (ver a
continuación). Otras cumplen la función de transportar materiales esenciales a través de la
membrana.
LA
CÉLULA
Mecanismos de
Control y
Comunicación
Celulares
La Membrana
Celular
En algunos casos, esta función la pueden cumplir de manera pasiva al crear un “canal” que
atraviese la membrana para facilitar el transporte de las sustancias.
En otros casos, las proteínas se adhieren a la sustancia a transportar fuera de la membrana y
se desplazan a través de sus paredes para liberar la sustancia transportada en la capa interior
de la membrana. La Figura 10 muestra diferentes procesos de transporte en la membrana.
Transportador Activo
de Proteínas (Ionoforo)
Canal Revestido
de Proteínas
Figura 10
Illustración gráfica de la membrana de la célula. Se muestran dos procesos mediante
los cuales la membrana puede ser atravesada por pequeñas moléculas, bien a través
de un “Canal Revestido de Proteínas” o de un “Transportador Activo de Proteínas”.
Reproducida de “Conceptual Human Physiology”, Davis, Holtz & Davis, 1985, Bell & Howell, con permiso
de © Davis, Holtz and Davis
© Lawrence Plaskett— Derechos adquiridos por Elena Perea
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
6
RECEPTORES EN LA SUPERFICIE CELULAR
Como se detalló anteriormente, algunas de las proteínas adheridas a las membranas cumplen
funciones específicas de interacción con sustancias externas a la célula. Entre ellas, se
encuentran los receptores de la superficie celular. En estos casos, las proteínas se
encuentran parcialmente insertas en la membrana. Una parte se dirige al interior de la célula
desde la membrana y la otra enfoca hacia afuera, lejos de la cara externa de la superficie. La
molécula de proteína está formada por una cadena secuencial de aminoácidos, al igual que
los polisacáridos son una cadena secuencial de azúcares. Se puede describir a la parte de la
molécula que se encuentra en el exterior de la membrana como una antena o tentáculo con
movimientos externos aleatorios aunque firmemente adherida a la célula. Se debe tener en
cuenta que estamos hablando de tamaños moleculares, por lo que las dimensiones no se
asemejan al tamaño real de una antena o un tentáculo. La siguiente representación nos
muestra una proteína inserta en la membrana. La parte de la proteína que está en el interior
de la membrana es hidrofóbica (repelente al agua) y por lo tanto, busca permanecer en el
entorno lipídico (es decir, no acuoso) del interior de la membrana. Las secciones de la
proteína que no están insertas en la membrana, ya sea en el exterior o en el interior, tienden a
ser más hidrofílicas, por lo que buscan permanecer en el exterior de la membrana.
Secciones de la proteína
expuestas a la superficie
Las secciones
hidrofóbicas de la
proteína
permanecen en la
bicapa lipídica
Secciones de la proteína
expuestas al citoplasma
Figura 11
Proteína de Transmembrana atravesando la bicapa lipídica. Las secciones
hidrofóbicas permanecen en el interior de la membrana, mientras que las secciones
hidrofílicas quedan expuestas a uno u otro lado de la membrana.
De “Genes V”, por Lewin B (1994), con el permiso de Oxford University Press
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
Los receptores son proteínas especializadas que presentan afinidad por determinado tipo de
moléculas con las que pueden “encontrarse” fuera de la célula. Por ejemplo, si el receptor
tiene afinidad con la insulina se denomina receptor de insulina. La insulina que está fuera de
la célula (que proviene del páncreas) interactúa con el receptor de insulina (es decir, se liga a
éste) lo que resulta en una determinada respuesta celular. En el ejemplo de la insulina, esta
respuesta puede hacer que la célula permita que entre más glucosa, y como resultado esta se
“queme” con mayor velocidad, es decir que se consuma más rápidamente en la oxidación
celular. En el caso de la hormona tirotropina (producida en la glándula pituitaria), las células
receptoras son las de la glándula tiroidea y la respuesta es el aumento de velocidad en la
producción y secreción de hormonas tiroideas. Como se puede apreciar, todas las células del
cuerpo humano están bajo la influencia de mensajes de muchos tipos provenientes de otras
células dentro del organismo. Muchos de estos tipos de células se han desarrollado como
especialistas en la producción de mensajeros químicos, los cuales son secretados para que
afecten a otras células.
LA
CÉLULA
Receptores en
la Superficie
Celular
Diferentes
Tipos de
Células
Existen también otros tipos de células, como las musculares, por ejemplo, que simplemente
cumplen una función “de cierre”, ya que son células que crean el efecto final o la última acción
en una serie de acontecimientos. Este efecto final puede ser la contracción del músculo. En
realidad, la mayoría de las acciones celulares que exceden la mera función de cuidar la célula
responden normalmente a algún dispositivo de control externo. Hay muy diversos tipos de
receptores a nivel de la superficie celular. A modo de ejemplo, se puede mencionar a los
receptores de acetil colina, de calcio, de serotonina, de histamina y los opiáceos. Son bien
conocidos en farmacología porque los receptores naturales que la célula produce y mantiene
en su superficie son usados como puntos de interacción para las drogas químicas.
7
DIFERENTES TIPOS DE CÉLULAS
Una vez un óvulo fertilizado comienza a dividirse, forma primeramente una especie de esfera
de células que, en un principio, parecen similares. Sin embargo, lo cierto es que estas células
se localizan en distintos grupos y capas con destinos diferentes. Como se explicara
anteriormente, las células inician el proceso de especialización en una etapa temprana del
desarrollo biológico hasta formar células hepáticas, glóbulos rojos, linfocitos, macrófagos,
células tubulares del riñón, células musculares, nerviosas y secretoras, entre otras. Todas
ellas cumplen funciones específicas. Parecería que todas las células del embrión en
desarrollo tuvieran el potencial genético para formar cualquier tipo de célula en el cuerpo. No
obstante, durante el desarrollo embrionario, los distintos grupos de células son expuestos a
influencias que determinan en que dirección se van a desarrollar y reprimen el potencial que
les permitiría adoptar cualquier otro tipo función. La Figura 12 muestra algunos ejemplos de
grupos de células marcadamente diferenciados.
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PAG 21
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Reproducido con el permiso de “Textbook of Histology”, 6ª Edición,
Maximow & Bloom © Dr Don W Fawcett
Figura 12
Illustración de los diferentes tipos de células animales producidas en procesos de
diferenciación durante el desarrollo temprano del organismo. Las amplias diferencias entre
ellas son claramente visibles. Podemos ver varias Organelas e Inclusiones:
(1)
(2)
(3)
(4)
Células de Hígado de Axolote
Células de Hígado de Conejo
Células de Hígado de Rata
Célula de Epitelio (por ejemplo, célula de la capa superficial de la boca de
un Axolote)
(5) Macrófago de Rata
(6) Fibroblasto (tipo de célula que sintetiza células de fibra) de Rata
(7) Célula de Pigmento de una célula secretora de embrión de Axolote
(8) Cromatóforo de embrión de Axolote, con gránulos de pigmento y gránulos
de yema teñidos
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LA
CÉLULA
Autoevaluacion Dos
a.
Describa la bicapa lípídica y mencione tres de sus componentes.
b.
¿Cuál es el objetivo de la “bomba de sodio”?
c.
Describa brevemente el significado de “equilibrio dinámico” de la
célula.
d.
¿Qué es una hormona y cuál es su acción general sobre la célula?
e.
Los receptores de proteínas en la superficie de la célula tienen dos
regiones en sus moléculas: ¿Cuáles son y en dónde se
encuentran en relación a la célula misma.
Autoevaluación
Dos
La evaluación de este cuaderno es obligatoria para todos los estudiantes sin
conocimientos previos de medicina y que tengan el propósito de alcanzar el
nivel de terapeuta. En caso de entrar en esta categoría y, por lo tanto, no
estar exceptuado del trabajo de esta parte del curso, por favor responda a
todas las evaluaciones de este cuaderno complementario y envíelas a su
tutor de acuerdo con su cronograma de estudio.
© Lawrence Plaskett— Derechos adquiridos por Elena Perea
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
8
ORGANIZACIÓN DE LAS CÉLULAS EN TEJIDOS Y
ÓRGANOS
Se nos podría disculpar por creer que un tejido o un órgano del cuerpo está conformado por
un único tipo de célula: que las células hepáticas forman el hígado, que las células óseas
forman los huesos, etc. Sin embargo, esto no es correcto. El hígado está compuesto de
diferentes células funcionales, aunque por lo general se las denomina “hepatocitos”.
Asimismo, necesita un soporte físico; por ello, contiene tejido conectivo fibroso para darle
fortaleza. El hígado necesita también un buen suministro de sangre a lo largo del órgano, y
consecuentemente, necesita las células que forman los vasos sanguíneos.
El hueso está compuesto tanto por células constructoras de hueso como por células
destructoras de hueso, y todas ellas están presente entre una matriz de proteínas fibrosas y
grandes depósitos de minerales. De esta forma, todos los tejidos tienen una estructura que
depende del desarrollo cooperativo de diversos tipos de células diferentes, algunas de las
cuales pueden ser responsables de producir una gran cantidad de matrices no celulares (tales
como los huesos y los cartílagos), entre la que las propias células se distribuyen.
A efectos ilustrativos, la Figura 1 muestra un corte transversal de la glándula tiroides. En esta
ilustración se puede apreciar a los anillos globulares de células grandes. Éstas son
propiamente las células glandulares, las que producen la secreción tiroidea. El interior de
estos anillos de células (en realidad, son cortes transversales de estructuras esféricas
denominadas “folículos”) es el “coloide” de la tiroides que está formada por material no vivo,
un depósito de sustancia hormonal. Sin embargo, entre los folículos se observa tanto tejido
conectivo fibroso (nuevamente, para dar fuerza) como un complejo de capilares sanguíneos.
En la figura, se puede distinguir claramente el núcleo de algunas de estas células, que yace
entre los folículos. Ambos son más oscuros y alargados que los núcleos de las células
glandulares.
Figura 1
Corte Trasnversal de una Glándula Tiroidea Humana
Reproducido con el permiso de “Textbook of Histology”, 6ª Edición, Maximow
& Bloom © Dr Don W Fawcett
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
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9
ACCIÓN FARMACOLÓGICA DE COMPONENTES
DIETARIOS Y REMEDIOS HERBALES
De lo que vamos a hablar aquí es del efecto farmacológico. Sustancias externas al organismo
pueden introducirse en él y, en cierta medida, suplantar el lugar de un mensajero químico
internamente generado. Asimismo, pueden, en su lugar, trasmitir mensajes a la parte interna
de la célula y crear respuestas, de la misma manera que el mensajero natural lo haría. Otras
sustancias provenientes del exterior del organismo pueden producir el efecto opuesto. Estas
sustancias son capaces de ligarse al receptor en la superficie de la célula, pero en lugar de
producir la respuesta normal, bloquean el receptor, de modo tal que éste no esté disponible al
mensajero. De estas formas, las drogas –y las sustancias farmacológicas activas en general–,
ya sean químicos sintéticos o no, pueden acentuar o bloquear las respuestas de las células
que son normalmente mediadas por los propios mensajeros internos del organismo.
9.1
Dónde Acaba y Comienza la Nutrición
Este tema genera algunos interrogantes acerca de dónde empieza y termina la “nutrición”.
Normalmente se piensa que la nutrición es el suministro de tanto macronutrientes como
micronutrientes que las células del organismo necesitan para producir energía y mantener su
estructura y funciones propias. Sin embargo, ¿qué ocurre cuando los alimentos que ingerimos
para nutrirnos también poseen sustancias farmacológicamente activas? Como ya se ha
observado, las frutas, tales como las pasas de uva, las cerezas, los dátiles y las ciruelas
secas contienen salicilatos, que guardan una estrecha relación con la aspirina. Los salicilatos
no son necesarios nutricionalmente; por eso, su presencia en nuestros alimentos es
accidental.
LA
CÉLULA
Organización
de las Células
Acción
Farmacológica
de
Componentes
Dietarios y
Remedios
Herbales
Sin embargo, en ocasiones, los salicilatos provenientes de estas frutas pueden ejercer una
acción benéfica. Los porotos de soja y el repollo contienen fitoesteroles que bloquean las
acciones de los estrógenos sobre las células y, por lo tanto, ayudan a proteger a las mujeres
contra el cáncer de mama en forma muy similar a la de la droga tamoxifeno. El consumo de
porotos de soja y repollo, ¿es una cuestión relativa a la nutrición o a la farmacología? El
llantén (plátano macho) contiene sustancias que protegen nuestro organismo contra las
úlceras estomacales de la misma manera en que lo hace la droga cimetidina, aunque actúa
mediante un mecanismo diferente. ¿Se trata de nutrición o farmacología? No es
necesariamente cierto que los tres pares de drogas y bioquímicos alimenticios citados como
ejemplos operen mediante efectos sobre los receptores. Pero, el tamoxifeno y los fitoesteroles
ciertamente tienen esta acción.
No obstante, el factor central es que incluso nuestros alimentos más comunes contienen
principios activos, sustancias que no son nutrientes, pero que están presentes y que tienen el
poder, incluso en concentraciones bajas, de afectar el comportamiento de nuestras células
corporales. Los remedios herbales no son alimentos. Siempre contienen una pequeña
cantidad de algunos nutrientes, pero las medicinas herbales son consideradas medicinas
porque contienen principios activos. Estos son sustancias que, como las sustancias
alimenticias nombradas anteriormente, afectan las células del organismo en concentraciones
bajas, ejerciendo sobre éstas una potente acción que provoca cambios en su
comportamiento.
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PAG 25
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
10
METABOLISMO
10.1
Introducción
En este capítulo presentaremos una descripción un poco más detallada de la bioquímica de la
célula. La naturaleza y el propósito fundamental del metabolismo ya fueron tratados en la
Parte Dos de la Célula. Ahora nos ocuparemos de las sustancias en sí que se forman y se
degradan durante el metabolismo, de las sustancias intermedias de las diversas rutas de
interconversión, y de los lugares donde las diferentes rutas se unen o ramifican.
Comenzaremos presentando un esquema global generalizado del metabolismo, que resultará
de fácil comprensión, ya que sólo considera la síntesis y la degradación de los principales
grupos de macronutrientes (que son, asimismo, constituyentes de las células) y algunos de
los pasos intermedios de este proceso.
A los efectos de una mejor comprensión del gráfico que se encuentra a continuación, se ha
incluido un comentario sobre su contenido.
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Pasos Principales del Metabolismo de Macronutrientes
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Polisacáridos
LA
CÉLULA
Lípidos
Metabolismo
Aminoácidos
Derivados
Nucleótidos
Ácidos Grasos
Ácido Úrico
Esteroides
NADPH
Aminoácidos
Glicerol
Glicólisis
Gliconeogénesis
Azúcares de 5 y 6 carbonos,
incluyendo la glucosa
Triosa Fosfato
Piruvato
Acetil-CoA
ATP
Keto
Acidos
Ciclo
del
Ácido
Cítrico
CO2
ATP
NADH,FADH2
Cadena Respiratoria
NH3
O2
H2O
Urea
ATP
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
10.2
Proteínas y Aminoácidos
Si comenzamos por el extremo superior izquierdo con “proteínas”, nótese que hay una flecha
punteada que señala el cuadro de las “proteínas” y otra flecha oscura que sale desde allí. La
flecha oscura representa la degradación de la proteína y la punteada representa la síntesis. A
lo largo del gráfico, se representa en oscuro a las rutas de degradación y en punteado a las
rutas sintéticas. Estas dos flechas muestran que la proteína se forma de aminoácidos y que
también se degrada en aminoácidos, que son los bloques fundamentales de que están
compuestas las proteínas.
Si se sigue la flecha oscura hacia abajo, alejándose de los aminoácidos, la flecha se divide en
cuatro, y señala al piruvato, el acetil-CoA, los keto-ácidos y el NH3, que es amoníaco. Estos
son, sin duda, los productos de la degradación de los aminoácidos. A esta altura,
probablemente la identidad de estos químicos no signifique mucho, pero, por el momento,
basta mencionar que el piruvato, acetil-CoA y el ciclo del ácido cítrico (el proceso que viene
después del cuadro de los keto-ácidos) forman parte del proceso de degradación de los
azúcares (carbohidratos). Por eso, en este punto, las rutas para la degradación de proteínas y
carbohidratos se unen.
Con el amoníaco ocurre algo diferente. Los aminoácidos sólo pueden entrar en la ruta de los
carbohidratos porque el amoníaco, que es la parte de nitrógeno de los aminoácidos, se
escinde primero. Parte de este amoníaco es reutilizado para la formación de nuevos
aminoácidos. La parte que no se utiliza se excreta del organismo después de haberse
convertido en urea, una sustancia relativamente menos tóxica.
10.3
Carbohidratos
En el tercer cuadro en el extremo superior, denominado “polisacáridos”, se podrá observar el
comienzo de la ruta de los carbohidratos. Los polisacáridos son carbohidratos con un gran
tamaño molecular, pero están compuestos de cadenas de moléculas de azúcar, que son
relativamente pequeñas, con las moléculas de azúcar unidas entre sí. El gráfico muestra
como se degradan en “azúcares de 5 y 6 carbones”, y también como se forman a partir de
estos mismos azúcares. La reserva de carbohidratos en el hígado y en el músculo es el
“glucógeno”, que se puede degradar cuando existe la necesidad de formar más azúcares
libres y que permite, en los casos en que se produce un excedente de azúcar libre, acumular
una reserva para su uso futuro. En el cuadro más grande que se ubica debajo de este punto,
podemos observar cuadros sucesivos para el trifosfato, el piruvato, el acetil-CoA, y el ciclo del
ácido cítrico. Estos elementos, como se explicó anteriormente, son etapas sucesivas de la
degradación del azúcar, compartidas por la parte de carbono de los aminoácidos. Asimismo,
podemos ver que se puede dar el proceso contrario, es decir, que los azúcares, y
consecuentemente los polisacáridos, se formen a partir del piruvato o del triosa fosfato, pero
no a partir del acetil-CoA.
10.4
Sustancias grasas
En el extremo superior derecho se observa un cuadro denominado “lípidos”; este término se
aplica al grupo entero de sustancias grasas. Normalmente, están representados en el
organismo por las grasas y los “fosfolípidos”. Las flechas conectadas con el cuadro de los
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“lípidos” muestran que los lípidos, con la degradación, producen tanto ácidos grasos como
glicerol. Luego, se muestra al glicerol en el momento en que entra en la ruta de degradación
de los carbohidratos al nivel de la triosa fosfato.
Asimismo, se muestra a los ácidos grasos al entrar en la ruta de los carbohidratos al nivel del
acetil-CoA. En realidad, atraviesan una serie muy larga de cambios complicados pero
repetitivos (obviados en esta descripción) antes de ingresar en la etapa del acetil-CoA.
También se observa que los lípidos se forman a partir de glicerol y ácidos grasos.
LA
CÉLULA
Metabolismo
Los esteroides (que en el gráfico aparecen en el extremo superior derecho, en la parte más
alta) son una forma especial de lípido y, tal como se observa, se forman a partir de acetil-CoA.
No se muestra una ruta de degradación porque los esteroides, después de ser utilizados, no
son degradados, sino que el organismo generalmente los elimina.
10.5
Ácidos Nucléicos y Nucleótidos
El segundo cuadro sobre la izquierda en la parte superior se titula “Ácidos Nucleicos”. Estos
ácidos incluyen el ADN al que ya hicimos referencia, que posee la información genética de la
célula y también otro tipo de ácidos nucleicos denominados ARN (ácido ribonucleico),
presentes principalmente en la parte no nuclear de la célula, en los ribosomas y el retículo
endoplasmático. Así como las proteínas poseen aminoácidos como ladrillos de construcción y
los polisacáridos tienen azúcares, los ácidos nucleicos se construyen a base de unas
sustancias llamadas “nucleótidos”.
Tal como muestra la figura, los ácidos nucleicos se forman a partir de estos nucleótidos y se
degradan para nuevamente formar nucleótidos. Se puede observar que los mismos
nucleótidos se forman a partir de los aminoácidos, y no se observa ningún mecanismo de
degradación, dado que la capacidad de nuestro organismo de degradarlos es limitada. Una
clase de nucleótidos puede volver a degradarse en aminoácidos, mientras que otra clase
debe ser excretada en forma de ácido úrico, que se muestra en un cuadro especial en el
centro.
En la izquierda más lejana del gráfico, por debajo de la parte alta, hay un cuadro denominado
“derivados de los aminoácidos”. Estos constituyen sustancias que cumplen funciones
especiales como hormonas (por ejemplo, adrenalina), como mensajeros químicos del sistema
nervioso (por ejemplo, serotonina), como modificadores del metabolismo en la célula (por
ejemplo, carnitina) o como modificadores del comportamiento celular (por ejemplo, histamina).
Aunque estos conceptos resulten totalmente desconocidos en este momento, no será
necesario memorizarlos, pues más adelante nos iremos familiarizando con ellos.
10.6
La Cadena Respiratoria
El cuadro que contiene la Cadena Respiratoria es el penúltimo de la parte central del gráfico,
justo encima del cuadro del agua. Consiste en una cadena de enzimas que recoge los
productos de la fase del metabolismo denominada “Ciclo del Ácido
Cítrico” (fundamentalmente, átomos de hidrógeno o electrones, también conocidos como
“poder reductor”) y los lleva a una etapa en la que pueden reaccionar con el oxígeno
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
formar agua. En estas etapas, se libera mucha energía.
Esto concuerda con el hecho de que el hidrógeno constituye, de muchas maneras, el
combustible primordial. Libera una muy elevada concentración de energía por unidad de peso
de hidrógeno consumido. El gas hidrógeno sería, sin duda, una opción de combustible para
abastecer los motores de un avión si se superaran las dificultades de almacenarlo a bordo.
Por lo tanto, la cadena respiratoria es donde se produce la síntesis de la mayor cantidad de la
moneda de energía de la célula, el ATP.
No hace falta prestar demasiada atención en este momento a las sustancias que se
encuentran en el cuadro citado (NADH y FADH2). Estas sustancias transportan hidrógeno a la
cadena respiratoria, mientras que el FADH2 se encuentra estrechamente relacionado con una
sustancia de transporte dentro de la cadena. Con el NADPH sucede lo mismo, en tanto
aparece en la parte más alta del gráfico. Dentro de esa función, es el portador del poder
reductor necesario para la síntesis de los constituyentes celulares, tales como los nucleótidos
y los ácidos grasos. Cabe destacar que el Ciclo del Acido Cítrico y la Cadena Respiratoria son
rutas finales comunes para la degradación de los tres grupos de macronutrientes - proteínas,
carbohidratos y grasas. Dado que estos son los tres generadores de energía más
importantes, cualquier factor que perjudique las funciones del Ciclo del Acido Cítrico y la
Cadena Respiratoria virtualmente producirá un gran impacto sobre la célula y su viabilidad, al
detener el suministro de ATP, portador de la energía necesaria para todos los procesos de la
vida.
10.7
Generalidades
Mientras que el metabolismo es inmensamente complejo y combina cientos de reacciones y
transformaciones, el diagrama ofrecido las reduce a su foma más simple. Ofrece un resumen
amplio que simplemente muestra cómo los principales nutrientes y constituyentes de las
células se conectan entre ellos a través de las rutas metabólicas que los intercambian.
Se recomienda revisar esta sección y este diagrama, a intervalos, a medida que se estudian
los macronutrientes: proteínas, carbohidratos y lípidos, ya que, en la medida en que se
comprendan más estos conceptos, se obtendrá un mejor entendimiento del contenido del
diagrama.
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
LA
CÉLULA
Autoevaluacion Tres
a.
¿Cuáles son los cuatro productos de la degradación de los
aminoácidos?
b.
¿De qué forma se almacenan los carbohidratos en el hígado y en
los tejidos musculares?
c.
¿Qué forma especial de lípido que se genera a partir del Acetil-CoA
no tiene una ruta de degradación en la célula y por qué?
d.
¿Qué terminos se utilizan para referirse a las dos secciones
sucesivas de la ruta común para la degradación de proteínas,
carbohidratos y grasas? Dé dos razones por las cuales éstas
resultan importantes.
Autoevaluacion
Tres
La evaluación de este cuaderno es obligatoria para todos los estudiantes sin
conocimientos previos de medicina y que tengan el propósito de alcanzar el
nivel de terapeuta. En caso de entrar en esta categoría y, por lo tanto, no
estar exceptuado del trabajo de esta parte del curso, por favor responda a
todas las evaluaciones de este cuaderno complementario y envíelas a su
tutor de acuerdo con su cronograma de estudio.
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
Parte 3: Daño y Muerte Celular
1
FACTORES QUE AMENAZAN LA VIDA DE LA CÉLULA
1.1
Toxinas que Afectan la Producción de Energía y la
Síntesis de Proteínas
Este título apunta a un tema que nos trae directamente la necesidad de reconciliar la filosofía
naturopática con lo que se ha enseñado aquí acerca de la ciencia celular. El parámetro
naturopático principal para la salud y la enfermedad, es simplemente toxinas (la carga), la
concentración o la “carga corporal de toxinas”. Desde el punto de vista de la bioquímica o la
toxicología, se hace evidente que las toxinas son un grupo muy heterogéneo de sustancias
que pueden producir diversos tipos de efectos adversos en las células.
Además, la Medicina Nutricional Holística va mucho más allá de la simple “naturopatía”
antigua en relación con el reconocimiento del papel de los nutrientes según el enfoque
naturopático. Por ejemplo, la idea de que los suplementos nutricionales son una herramienta a
utilizar para contribuir a producir una eliminación naturopática no es del agrado de muchos
naturópatas que no han recibido una formación adecuada en el campo de la nutrición ni
acerca de las formas en que la nutrición interactúa con la Vitalidad. Por ello, ahora nos
concentraremos en las formas más importantes en que las toxinas actúan sobre las células.
Las partes más vulnerables de las células son sus enzimas, sus membranas y sus ácidos
nucleicos. Muchas toxinas actúan específicamente como inhibidores enzimáticos. Pueden ser
propensas a inhibir sólo una enzima, un grupo reducido de enzimas o pueden ser inhibidores
de enzimas en términos más generales. Algunas de ellas tienden más a destruir que a inhibir
las enzimas, destruyendo su estructura y, por ende, su actividad, como es el caso de los
metales pesados. Si las toxinas son del tipo que inhibe, o bien, del que destruye enzimas, es
posible que sean más propensas a afectar un tipo de proceso celular u otro.
Los dos procesos enzimáticos fundamentales que más obviamente son víctimas de los
efectos de las toxinas son:
1. La combinación del Ciclo del Ácido Cítrico y la Cadena Respiratoria (que forman el
mecanismo generador de energía de la célula, según lo expuesto anteriormente) y
2. El gran complejo de procesos que conforman el mecanismo de síntesis proteica de la
célula.
Es por ello que la falta de energía o la incapacidad de sintetizar proteínas celulares esenciales
se encuentran entre las consecuencias de intoxicación celular más comunes y evidentes. Sin
duda, estos no son los únicos procesos que resultan afectados. Miles de otras etapas del
metabolismo pueden, de la misma manera, verse afectadas por toxinas que actúan como
inhibidoras de enzimas, muchas de las cuales están fuera de las dos grandes rutas que
hemos señalado. No es sorprendente que, entre las funciones cuya susceptibilidad a la
toxicidad fue identificada en primer lugar, se encuentren dos de las habilidades más críticas
de las células. La inhibición o el daño registrado pueden ser solamente parciales, en cuyo
caso, la célula sólo pierde parte de su actividad y vitalidad y parte de su capacidad para
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INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
reponer sus componentes vitales. Este es un paso hacia el estado moribundo, en el cual el
suministro de energía pasa a ser bastante pobre y se restringe la capacidad de la célula de
auto recomponerse. Ello equivaldría al estado crónico según la definición de nuestra filosofía
naturopática.
Sin embargo, si la inhibición y/o el daño son muy extensos, el efecto sobre la célula
probablemente sea fatal. El rápido efecto fatal del cianuro en una persona, tomando como
ejemplo un caso extremo, se debe al bloqueo de una sola enzima, la citocromo oxidasa, sin la
cual las células del organismo no pueden utilizar el oxígeno.
1.2
LA
CÉLULA
Factores que
Amenazan la
Vida de la
Célula
Toxinas que Afectan a los Ácidos Nucléicos (ADN)
Algunas toxinas son particularmente propensas a afectar los ácidos nucleicos. El daño al ADN
es mucho más importante para las células que el daño al ARN porque este último es
reemplazado más fácilmente. Por el contrario, el ADN de la célula es la fuente final de la
información genética única con la que nace una persona, el cual debe reproducirse fielmente
en todas y cada una de sus células. El ADN almacena una cantidad inconcebible de
complejos mensajes codificados, y la suma total de todos estos mensajes determina lo que es
la célula y cuál es su potencial. Está claro que, entonces, cualquier daño que pueda sufrir el
ADN afectará la entidad de la célula así como lo que en el futuro ésta podrá o no podrá ser o
hacer. Las toxinas que dañan al ADN se llaman mutágenos. Su nombre se debe a que
cualquier alteración permanente del ADN, que luego desciende a través de la “línea” de
células a todas las futuras células hijas, recibe el nombre de “mutación”.
Esto sirve para enfatizar la importancia para las células de mantener intacto su ADN. La
evolución celular que ha tenido lugar a lo largo de millones de años desde que comenzó la
Vida en la Tierra, afortunadamente, ha provisto a la célula de enzimas especiales cuya tarea
consiste en reparar el ADN cuando éste es dañado. Estas enzimas tienen la remarcable
habilidad de “recortar” los sectores dañados del ADN de la larga y delgada hebra que
comprende a la molécula ADN y luego reemplazar estos sectores con material ADN de la
estructura correcta para restaurar el mensaje heredado original.
La función de restauración del ADN es una de las habilidades más asombrosas que poseen
las células vivas. Sin embargo, aún esa capacidad puede verse eventualmente vulnerada si el
abuso a la célula es continuado. Las toxinas pueden obstaculizar la acción de las mismas
enzimas restauradoras, así como inhibirlas, dañarlas o destruirlas. Por ello, en definitiva, si
bien la célula cuenta con líneas de defensa contra el abuso tóxico sorprendentemente
eficaces, eventualmente quedará completamente indefensa ante el prolongado abuso tóxico
que no conoce límites en cuanto a la concentración de toxinas o a la duración de la exposición
a la que se ve expuesta la célula.
Debe tenerse en cuenta que el cáncer es una forma de mutación de las células que se da en
células del organismo, no en las células germinales. Por lo tanto, no produce una nueva
persona mutada, sino una línea de células mutantes que continúan reproduciéndose dentro
del organismo del individuo. Todas las pruebas con que contamos muestran que la
modificación cancerosa (carcinogénesis) es un proceso de etapas múltiples que brinda varias
posibilidades de revertir el camino que lleva al cáncer maligno. Del mismo modo, sin embargo,
si las causas de la modificación celular adversa persisten en su lugar, ello puede hacer que el
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PAG 33
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
avance hacia la condición cancerígena sea inevitable.
1.3
Toxinas que Afectan las Membranas
Algunas toxinas afectan específicamente las membranas, dañando su estructura y sus
delicadas funciones. Es por ello que se puede alterar la permeabilidad de la membrana y,
quizá, también su sensibilidad a los mensajeros químicos. En consecuencia, se afecta
profundamente la integridad funcional de la célula y su comportamiento. Por lo tanto, se trata
de otra forma de daño celular que puede provocar, en primer lugar, que la célula deje de
contribuir a la economía del organismo y, luego, si sigue avanzando, directamente la muerte
de la célula. Evidentemente, las toxinas con un carácter lípido o lípido-soluble suelen estar
dentro de esta clase. Las grasas dañadas también afectan las membranas de forma adversa.
Ello incluye ácidos grasos oxidados y también ácidos grasos trans (se explicarán estos
términos en la Parte sobre Lípidos de la Carpeta Tres). Obviamente, también están incluidas
las toxinas cuyas propiedades tóxicas están relacionadas con su capacidad de oxidar, y por
consiguiente dañar, los materiales grasos que componen la estructura de la membrana.
1.4
Radicales Libres
La generación de radicales libres es el medio a través del cual muchas toxinas ejercen sus
efectos dañinos. Los radicales libres son moléculas o partes de moléculas cargadas,
altamente reactivas. El peligro radica en que reaccionan muy rápidamente con cualquier otra
molécula que se encuentre en su entorno inmediato. Si las moléculas sobre las cuales los
radicales libres actúan son parte de una estructura celular, como una membrana o el ADN de
un cromosoma dentro del núcleo, entonces, la reacción dañará esa estructura. Del mismo
modo, una molécula de proteína (una enzima quizás) puede ser el blanco del radical libre
energético y sufrir un cambio estructural que la inactive como enzima. Es por ello que se
tiene, entonces, el concepto de daño estructural acumulado dentro de la célula causado por
radicales libres y el concepto de que, además, existe una cantidad de proteínas que han sido
alteradas estructuralmente dentro de la célula crónica. Constituyen una forma inservible de
“baba” de proteína (ya incapaz de tener actividad enzimática) y simplemente taponan el
metabolismo al interferir en el camino de las moléculas funcionales restantes.
Es este daño estructural acumulado de la célula, tanto genético como no, lo que se amontona
para producir la escena intracelular asociada con la cronicidad. A nivel de la célula, el
bombardeo causado por la producción alta de radicales libres daña y hace más lento el
metabolismo. En las personas, tiene el efecto de promover el envejecimiento.
Esto se aplica a todos los aspectos de una persona, no sólo la hace verse mayor y la
enlentece de acuerdo con los patrones familiares de envejecimiento, sino que, además, el
envejecimiento de sus tejidos y órganos representa una cronicidad que va en avance. La
vuelve mucho más vulnerable a todo tipo de enfermedades crónicas. Por consiguiente, la
incidencia de tales enfermedades en la población se relaciona de forma bastante directa con
la exposición a fuentes de radicales libres. Entre estas enfermedades, con frecuencia se
encuentran las siguientes afecciones graves: el cáncer, la diabetes, la artritis reumatoide, la
enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer, por mencionar sólo algunas de ellas.
PAG 34
INSTITUTO DE NUTRICIÓN HOLÍSTICA
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
Según la filosofía naturopática, la relativa fuerza o debilidad de los distintos órganos y
sistemas determinan el tipo de enfermedad que se desarrolla y el órgano afectado. En
algunos de estos casos, la investigación ortodoxa ya ha mostrado factores genéticos que
aumentan la vulnerabilidad a una u otra afección. Esto de ningún modo contradice la
interpretación naturopática, sino que contribuye a explicar qué enfermedad aparece primero
en una persona particularmente expuesta a toxinas.
En realidad, incluir la idea de los “Radicales libres” no cambia demasiado los conceptos que
ya se han adquirido acerca de la toxicidad en las células. Simplemente, nos brinda un
mecanismo mediante el cual podemos comprender las razones y la naturaleza del daño.
LA
CÉLULA
Factores que
Amenazan la
Vida de la
Célula
Algunos de los procesos bioquímicos que dan lugar a los radicales libres forman parte del
metabolismo oxidativo propio del organismo. Por tanto, los componentes estructurales de la
célula tienden a necesitar protección de los procesos oxidativos normales. El organismo
brinda tal protección a sus células. No obstante, dado que el estado nutricional puede reducir
el nivel de protección disponible, la optimización de los mecanismos protectores se vuelve un
tema clave para la terapia nutricional.
Si bien varios tipos de toxinas externas pueden avivar las llamas del daño radical, debe
tenerse en cuenta que tanto el hábito de fumar como la exposición a la contaminación
industrial de la atmósfera generan una exposición particularmente intensa a los radicales
libres.
1.5
La Glicosilación de Proteínas
Una toxina en particular (el azúcar) produce más daño en el organismo que el que
normalmente se pudiera esperar. Otra vez, como en el problema de oxígeno, que puede
resultar fundamental pero dañino a la vez, se aplica también al caso del azúcar. Debemos
mantener nuestros niveles de azúcar en sangre (glucosa) entre 70 y 100mg/100ml, si no
tendremos problemas y síntomas por baja azúcar en sangre. Sin embargo, cuando la cifra
sobrepasa los 100mg/100ml, el alto nivel de glucosa en sangre se vuelve un peligro.
Esto se debe a la capacidad de la glucosa de reaccionar espontáneamente, a temperatura
corporal, con proteínas. De todos modos, para que ello ocurra, debe existir cierta tendencia
aunque sea parcialmente, incluso con concentraciones fisiológicas normales de glucosa en
sangre. En cambio, cuando esta concentración supera este nivel, se producen considerables
niveles de glicosilación proteica. Se trata de una combinación incidental no enzimática de
glucosa con proteína, en la que no hay control acerca del lugar exacto de la molécula de
proteína en el que ocurrirá la combinación. Es por ello que los resultados pueden ser
aleatoriamente destructivos.
Una vez más, como en el caso del daño de radicales libres, es probable que se produzcan
“babas” de proteínas no funcionales, las cuales no solamente reducen la cantidad de proteína
enzimática activa, sino que, además, actúan como residuo intracelular inservible obstruyendo
el metabolismo normal. En general, quienes sufren de glicosilación proteica severa son los
diabéticos, debido a que no siempre pueden controlar el azúcar en sangre de forma
adecuada. Sin embargo, quienes no son diabéticos de ninguna manera se encuentran
exentos de este problema. La ingesta de alimentos con azúcar siempre tiende a elevar el
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PAG 35
CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — “LA CÉLULA”
nivel de glucosa en sangre dentro de la hora o las dos horas de la ingesta. No nos sorprende
por tanto que las dietas para el cuidado de la salud deban restringir o eliminar el azúcar. Sin
embargo, comer demasiados almidones, en especial los refinados, puede producir el mismo
efecto.
1.6
Ingreso de Sodio y Agua a la Célula
Enseguida se verá con claridad que las grandes cantidades sodio dentro de la célula son
bastante perjudiciales. Lo que se debe recordar aquí es que la entrada de demasiado sodio
dentro de la célula puede ser un efecto primario o un efecto secundario que tiene su causa en
algo más. Cuando una célula es envenenada con toxinas que inhiben la producción de
energía celular, la bomba de sodio se ve afectada por la relativa falta de ATP. Entonces, el
sodio comienza a entrar en la célula. Esto sería un efecto secundario provocado por toxinas.
Sin embargo, si la célula se viera simplemente abrumada por la alta concentración de sodio
en el exterior de la célula, ello sería, desde luego, un efecto adverso primario por un exceso
de sodio.
A menudo surge el interrogante acerca de si la ingesta de un cierto nivel de sodio diario
representa un peligro para la salud. Es evidente que ciertos niveles muy elevados de sodio
son perjudiciales para la salud. Sin embargo, determinar si los niveles relativamente
intermedios son peligrosos probablemente dependerá, en la mayoría de los casos, de otros
factores. Un bajo contenido de magnesio dentro de la célula hará que ésta sea mucho más
vulnerable a concentraciones externas, incluso moderadas, de sodio. Lo mismo ocurrirá con
una carga tóxica elevada dentro de la célula, ya que esto reducirá la energía disponible para
la bomba de sodio a la vez que el moderado exceso de sodio afectará la célula desde su
exterior. En la mayoría de los casos, los niveles de ingesta de sodio que no dañarían a una
persona en perfecto estado de salud pueden ser perjudiciales, dado que el efecto es tanto
mayor cuando se lo combina con otros inconvenientes.
Incluso si las células no han sido expuestas a un alto nivel de sodio externo, cuando las
toxinas u otros factores las comprometan seriamente, las células permitirán el paso de un alto
nivel de sodio. Esto se debe a que el daño tóxico vuelve la célula incapaz de proteger sus
límites del sodio.
Lo que resulta claro es que la ingesta de un alto nivel de sodio es decididamente un factor de
estrés sobre las células y sólo aquéllas relativamente saludables sobrevivirán a él. Cuando el
sodio ingresa, trae agua adicional dentro de la célula, unida a los iones sodio. Esto produce
una dilución interna del contenido de la célula. La dilución es una de las formas principales en
las que el sodio y las toxinas afectan de forma adversa a las células. Es evidente que la
bioquímica de la célula no puede funcionar normalmente cuando todos sus contenidos,
enzimas, sustratos y cofactores han sido reducidos a concentraciones más bajas.
PAG 36
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CARPETA UNO — CUADERNO ADJUNTO — ”LA CÉLULA”
1.7
El Modo en que los Desequilibrios y las Deficiencias
Nutricionales Agravan el Problema
Dado que este tema será tratado en las próximas Carpetas, no le dedicaremos demasiado
tiempo en esta sección. De todos modos, debería ser evidente que, en general, las
deficiencias y desequilibrios de nutrientes influencian el resultado de cualquier enfrentamiento
entre la célula y su carga tóxica. Sin suficiente magnesio, la célula no puede producir
suficiente energía. Sin elementos traza que actúan como cofactores para innumerables
enzimas celulares, los procesos metabólicos se volverán más lentos, en particular, la
producción de energía y la síntesis proteica, entre otros. Debido a que un elemento traza
antagoniza a otro, los desequilibrios pueden ser tan malos como las deficiencias. Existen
problemas similares en casos de deficiencias de vitaminas. Un exceso de uno u otro tipo de
ácido graso, el exceso o la deficiencia de colesterol o la deficiencia de fosfolípidos pueden
afectar de forma adversa las propiedades de las membranas. Una insuficiencia las vitaminas
u otras sustancias que “suprimen” los radicales libres, neutralizando sus efectos, puede
provocar un daño desmedido de radicales libres.
LA
CÉLULA
Factores que
Amenazan la
Vida de la
Célula
Por lo tanto, los micronutrientes y la energía celular trabajan en conjunto para permitir que la
célula reduzca la carga tóxica. La eliminación de toxinas requiere energía, actividad de
cofactores y actividad enzimática. Ante desequilibrios y deficiencias nutricionales, entonces,
una cantidad moderada de toxinas puede resultar letal, mientras que una célula equilibrada
nutricionalmente puede manejar este mismo nivel de toxinas de forma relativamente sencilla.
Esto hace que la nutrición y la relativa ausencia de toxicidad se encuentren en pie de igualdad
en la tarea de asegurar la salud celular. Esto se encuentra resumido en el siguiente gráfico,
Figura 3.
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Figura 3
FUERZA VITAL
TÓXINAS CELULARES
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MICRONUTRIENTES
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2
LOS PROCESOS ELIMINATORIOS DEL ORGANISMO A
NÍVEL BIOQUÍMICO
Algunas toxinas pueden simplemente ser excretadas del organismo sin cambios bioquímicos.
Otras pueden ser metabolizadas, es decir, convertidas en otras sustancias que carecen de
efectos tóxicos a través de reacciones de descomposición. Otras toxinas mucho más
peligrosas, pueden ser desafortunadamente metabolizadas por las enzimas del organismo en
sustancias mucho más tóxicas que las originales, en cuyo caso sólo podrán ser eliminadas
gradualmente por medio de la excreción u otros procesos.
LA
CÉLULA
Los Procesos
Eliminatorios
del Organismo
a Nivel
Bioquímico
Sin embargo, una gran cantidad de toxinas diversas son “detoxificadas” en el organismo
mediante procesos conocidos como “conjugación”. La conjugación consiste en unir la toxina a
otra sustancia bastante inofensiva que normalmente se encuentra presente en el organismo
para producir un derivado de la toxina original que sea mucho menos dañino que ésta. Este
proceso fue reconocido por el Dr. Hans Heinrich Reckeweg, homeópata alemán cuyas
apreciaciones naturopáticas consideraremos más adelante, en las secciones clínicas del
Curso. Así, este médico se refirió a las toxinas que afectan al ser humano como
“homotoxinas”, y a la ciencia que las estudia y brinda tratamiento a pacientes para eliminarlas,
“homotoxicología”. Además, a las sustancias que se formaban a partir de la combinación de
homotoxinas con otros compuestos para detoxificarlas las denominó “homotoxonas”.
Lo siguiente son ejemplos de sustancias que la célula utiliza para la detoxificación de toxinas:
•
•
•
•
el aminoácido glicina
ácido glucurónico (derivado de la glucosa)
sulfato y
el tripéptido denominado glutatión
El glutatión reviste especial importancia en la estrategia de detoxificación de la célula.
Estas reacciones de detoxificación y las enzimas que las provocan se concentran, en
particular, en el hígado. El hígado de un paciente capaz de generar una detoxificación
relativamente activa produce una variedad de enzimas que usan glutatión para detoxificar
distintas sustancias tóxicas. Dado que estas enzimas, denominadas “glutatión-S-transferasa”,
son específicas de las toxinas específicas que estén manejándose en ese momento, es
posible establecer en cierto modo las toxinas que están afectando a la persona a partir del
patrón de glutatión-S-trasnferasa que se esté realizando. Además, se puede obtener una vaga
idea de la carga tóxica total de la persona a partir de la cantidad y variedad de glutatión-Stransferasa que el hígado esté fabricando.
Lógicamente, estas reacciones de detoxificación en el hígado utilizan energía. Además, la
fabricación de las distintas proteínas enzimáticas implicadas en estas detoxificaciones
demanda energía y requiere la integridad general de los sistemas de síntesis proteica de las
células del hígado. Paradójicamente, la carga tóxica puede llegar, cuando se ha vuelto
grande, a intoxicar los mismos mecanismos de detoxificación. En otras palabras, estas
enzimas, al igual que otras, pueden verse dañadas o destruidas por toxinas en
concentraciones lo suficientemente altas y son igualmente vulnerables como cualquier otra
enzima sintética al corte de suministro de su energía ATP. Cuando esto ocurre, las células
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hepáticas ya no pueden detoxificar ni siquiera su propio entorno inmediato en el mismo
hígado. Es por esto que una persona que tiene un “hígado bloqueado” necesita someterse a
procedimientos de limpieza naturopáticos especiales con el fin de revivir esas células.
3
EL PROCESO DE MUERTE CELULAR
Ya hemos esbozado los procesos que llevan a la muerte de la célula. Hemos visto que,
primero, la toxicidad debe afectarla de modo que sus sistemas queden parcialmente inhibidos,
el metabolismo se vuelva más lento y se reduzca la producción de energía celular y síntesis
proteica, generando una amenaza de daño efectivo al ADN nuclear, a las proteínas
enzimáticas celulares y a las membranas de la célula y sus organelas.
A esta altura, la célula padece un grado de incompetencia considerable en todas sus
funciones normales y se dirige hacia el estado moribundo. Con ello, más la pérdida del
suministro de energía celular, el sodio comienza a entrar en la célula, junto con agua, lo que
produce la dilución de los contenidos celulares. El resultado final de estos cambios será fatal
si no pueden ser revertidos, y la célula muere.
Cuando esto ocurre, la célula ya no puede mantener los contenidos en su interior, ni tampoco
excluir de su interior sustancias extrañas no deseadas provenientes del exterior. Por lo tanto,
pierde su contenido celular a través de su membrana plasmática dañada y posiblemente rota,
y no puede impedir el ingreso de un tinte externo, como el azul de metileno, ubicado en el
medio que rodea la célula. Estos cambios pueden ser observados en la Figura 4.
Tinte
Externo
Tinte
Externo
Viable
Enzimas Solubles
de la Célula
Tinte
Externo
Tinte
Externo
No Viable
Enzimas Solubles
de la Célula
Viable
No Viable
Figura 4
Acontecimientos que distinguen la célula viable de la no viable
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3.1
Prevención de la Muerte Celular
Lo que se necesita para evitar la muerte prematura de una célula es, a esta altura, bastante
evidente. En primer lugar, se debe evitar la exposición a toxinas, la deficiencia de
micronutrientes o ácidos grasos esenciales o componentes fosfolípidos y los desequilibrios
nutricionales en los cuales los ratios de los nutrientes esenciales con que cuenta la célula
sean altamente anormales. Se deben evitar el exceso de sodio y la deficiencia de potasio y,
en particular, los generadores de radicales libres. También, la toma de sustancias
antioxidantes, tanto vitaminas antioxidantes como otros tipos de antioxidantes. Más adelante
veremos qué son y cómo se los utiliza. No debemos olvidar el papel de toxina del azúcar
cuando alcanza niveles elevados. Lógicamente, las cargas tóxicas pueden alcanzar niveles en
los cuales los nutrientes solos ya no sean suficientes. Entonces, se deberá recurrir a procesos
fuertes de limpieza naturopática.
LA
CÉLULA
El Proceso de
Muerte Celular
Autoevaluación
Cuatro
Autoevaluación Cuatro
a.
¿Cuáles son las partes más vulnerables de la célula?
b.
¿Cuáles son las consecuencias más comunes de la intoxicación
celular?
c.
¿Cómo se llaman las sustancias que dañan el ADN y las
membranas?
d.
¿A qué se refiere el término “glicosilación”?
e.
¿A qué se refiere el término “conjugación”?
La evaluación de este cuaderno es obligatoria para todos los estudiantes sin
conocimientos previos de medicina y que tengan el propósito de alcanzar el
nivel de terapeuta. En caso de entrar en esta categoría y, por lo tanto, no
estar exceptuado del trabajo de esta parte del curso, por favor responda a
todas las evaluaciones de este cuaderno complementario y envíelas a su
tutor de acuerdo con su cronograma de estudio.
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