Nuevas ideas sobre la hemoglobina

Al resolver el misterio de c¨®mo un repugnante gusano prolifera en el interior del intestino humano, los cient¨ªficos han llegado a una nueva y arrolladora teor¨ªa de c¨®mo evolucion¨® la hemoglobina, la prote¨ªna com¨²n que lleva ox¨ªgeno a los tejidos. Ese descubrimiento, a su vez, podr¨ªa tener importantes consecuencias para el tratamiento de enfermedades tan diversas como la hipertensi¨®n y la anemia drepanoc¨ªtica. El gusano es el ascaris, que infecta a una de cada seis personas, tiene enormes mol¨¦culas de hemoglobina, pero prolifera en un ambiente sin ox¨ªgeno.

Si no es para transportar ox¨ªgeno, ?para qu¨¦ sirve la hemoglobina? Seg¨²n un informe recientemente publicado, el gusano utiliza la hemoglobina y un gas simple llamado ¨®xido n¨ªtrico para buscar y destruir ox¨ªgeno, no para transportarlo. Los investigadores afirman que esta funci¨®n "devoradora de ox¨ªgeno" de la hemoglobina es un eslab¨®n perdido en la evoluci¨®n de 2.000 millones de a?os de esta mol¨¦cula.La creencia generalizada es que la hemoglobina est¨¢ especializada en el transporte de ox¨ªgeno pero, seg¨²n Jonathan Stamler, bioqu¨ªmico de la Duke University y autor del trabajo sobre el gusano publicado en la revista Nature (30 de septiembre), la mol¨¦cula no empez¨® a cumplir esa funci¨®n hasta hace relativamente poco. Stamler afirma que, en primer lugar, la hemoglobina evolucion¨® para destruir el ¨®xido n¨ªtrico, un gas que envenenaba la vida microbiana primitiva. Despu¨¦s, captaba ¨®xido n¨ªtrico y hac¨ªa que ¨¦ste destruyese el ox¨ªgeno, un gas que envenenaba gusanos primitivos y otros invertebrados. Ahora, la hemoglobina, con ayuda del ¨®xido n¨ªtrico, transporta el ox¨ªgeno por el organismo de animales grandes con columna vertebral.

Stamler a?ade que la evoluci¨®n de la hemoglobina ha sido impulsada por la actividad del ¨®xido n¨ªtrico, y esto tiene grandes consecuencias para la medicina. Aunque el papel del ox¨ªgeno en la salud y la enfermedad es muy apreciado, al ¨®xido n¨ªtrico no se le ha dado la misma importancia a pesar de que participa en casi todo lo que hace el organismo.

Stamler dice que la mayor parte de las enfermedades guardan relaci¨®n con cambios en la forma en que el organismo trata o metaboliza el ¨®xido n¨ªtrico y el ox¨ªgeno, entre ellas las enfermedades cardiacas y la hipertensi¨®n, la apoplej¨ªa, el asma, muchos tipos de c¨¢ncer, la anemia drepanoc¨ªtica, la tuberculosis, la artritis y otras enfermedades.

Todas las hemoglobinas se componen de dos partes: el hemo, un andamio que sostiene una mol¨¦cula de hierro en el centro, y la globina, una prote¨ªna que adopta una caracter¨ªstica forma plegada y sostiene al hemo.

Seg¨²n Daniel Goldberg, microbi¨®logo, la hemoglobina del ascaris se une al ox¨ªgeno con 20.000 veces m¨¢s fuerza que la hemoglobina humana al ox¨ªgeno. Para averiguar por qu¨¦, los cient¨ªficos se introdujeron en los gusanos, por as¨ª decirlo, utilizando sondas de fibra ¨®ptica y otros m¨¦todos de alta tecnolog¨ªa para medir el contenido de ¨®xido n¨ªtrico y de ox¨ªgeno del intestino del gusano. All¨ª descubrieron el nuevo papel de la hemoglobina.

Seg¨²n Stamler, en lugar de destruir el ¨®xido n¨ªtrico, como hacen las bacterias, la hemoglobina del gusano se las ingenia para utilizar ¨®xido n¨ªtrico en lo que equivale al primer verdadero ciclo respiratorio. Desarrolla un lugar especial cerca de su centro que puede contener ¨®xido n¨ªtrico, fabricado ya por el propio gusano y despu¨¦s lo expone a mol¨¦culas de ox¨ªgeno. Stamler dice que, cuando los dos gases se combinan, se forma un producto residual y el ox¨ªgeno es eliminado del sistema. A trav¨¦s de un cambio en la estructura de la hemoglobina, el ¨®xido n¨ªtrico se utiliza en lugar de ser eliminado.

Stamler explica que este paso abon¨® el terreno para la posterior evoluci¨®n de la hemoglobina, descubierta en criaturas que utilizan ox¨ªgeno para respirar. La hemoglobina qued¨® encerrada en hemat¨ªes y desarroll¨® una manera de cambiar su forma para poder transportar ox¨ªgeno o di¨®xido de carbono a trav¨¦s de sistemas circulatorios mucho m¨¢s grandes. Pero el ¨®xido n¨ªtrico no desapareci¨®. Se qued¨® tranquilamente en la mol¨¦cula de la hemoglobina y adopt¨® el papel de centinela en busca de tejidos ¨¢vidos de ox¨ªgeno. Cuando el ¨®xido n¨ªtrico encuentra estos tejidos, abandona la mol¨¦cula, entra en los vasos sangu¨ªneos, los dilata y libera ox¨ªgeno. La hemoglobina cambia de forma, recorre los pulmones, capta m¨¢s ox¨ªgeno y recicla el ¨®xido n¨ªtrico.

Stamler explica que el papel del ¨®xido n¨ªtrico en el suministro de ox¨ªgeno no ha sido apreciado hasta hace muy poco y que se sigue discutiendo.