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Consejo EditorialDr. en C. Sergio I . A lva EstradaDr. Sergio Alva Mar t ínezM. en C . Rosa Mar ía Sánchez ManzanoQ.B.P. Car los Aquino Sant iagoQ.B.P. Mercedes Cabañas Cor tésDra . en C. Patr ic ia Flores GuzmánM. en C. Vicente de Mar ia y Campos O teguíDr. Fel ipe Garc ía Malo Baut istaDra. en C. Norma Laura Delgado Buenrostro

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PACAL MedLab, año 11, No.4 Oct-Dic de 2019.Es una publicación trimestral editada por elGrupo Pacal S . de R .L . de C .V. Alhelí #78 Col. Nueva Santa María, Del. Azcapotzalco, C.P. 02800. Tel. (55) 5233 8563 | 5341 3014.w w w.pacal .org | in formacion@pacal .orgEditora reponsable : Dra . en C. Patr ic ia FloresGuzmán. Reservas de Derechos al Uso ExclusivoNo. 04 2015 070213175800 102. ISSN: 2395 - 9967 ambos otorgados por e l Inst i tuto Nacional del Derecho de Autor.I mp r esa p or Regist r o Exacto S . A . de C .V . C a l l e : W a s h i n g t o n N o . 5 C o l . M o d e r n aD e l e g a c i o n B e n i t o J u a r e z , C . P . 0 3 5 1 0C i u d a d d e M é x i c o , T e l . 1 9 8 8 3 5 6 3Este número se terminó de imprimir en sept iembre de 2019 con un t i ra je de 6 ,500ejemplares.Las opiniones expresadas por los autores no

de la publ icación.Queda estrictamente prohibida la reproduccióntotal o parcial de los contenidos e imágenes deesta publicación sin previa autorización del PACAL.

con-teni-do2 Editorial Medlab

3 Resistencia antibióticos: breve revisión

13 Entrevista al Dr. Juan José Montesinos: Terapia celular basada en células troncales mesénquimales

22 150 años de la Tabla Periódica de Dimitri Ivánovich Mendeléyev

26 Ciencia y naturaleza

2 |

EDIT

ORI

AL

2 |

Una de las primeras lecciones que aprendí

cuando empecé a redactar artículos científicos, es que escribirlos no te hace escritora. Al final, es un reporte

de actividades, de observaciones o de hallazgos. Lleva su propio ritmo, serio, sin palabras de más pero tampoco de menos. Si lo que se busca

es platicar, en tono más informal, sobre hallazgos científicos o sobre ciencia en general, entonces se debe pensar en divulgación. Ambos tipos de escritos científicos

son importantes, solo cambia el tipo de público blanco inmediato. Mientras que los textos de reporte de hallazgos van dirigidos a los colegas científicos, quienes conforman un grupo minúsculo

en todo el amplio mundo de la ciencia (es decir, un artículo sobre botánica solo va dirigido a botánicos, pero además que estudien la misma especie, subespecie o parte en particular de la planta en cuestión),

los artículos de divulgación van dirigidos al público en general, si bien muchos de los textos necesitan que el público blanco tenga ciertos conocimientos o esté interesado en el campo en particular: Un trabajo sobre la

teoría de la relatividad de Einstein, aún cuando este explicado de forma muy básica, necesita que el lector tenga los conocimientos básicos sobre física.

El enfrentarte a una responsabilidad tan grande como ser editor, te permite darte cuenta del enorme número de temas de los que se desconoce o se sabe apenas lo básico. Por ello es que todo editor de revistas científicas se tiene que apoyar en un panel de expertos en diferentes áreas del conocimiento, dependiendo del enfoque de la revista. Así,

todo artículo que solicita ser publicado debe pasar a revisión con los diferentes expertos que componen el comité editorial. Si el manuscrito en cuestión se aleja de la experiencia de los miembros del comité, es responsabilidad del

editor buscar algún revisor externo. Son principios básicos de la revisión y publicación objetiva e independiente. Debo reconocer que una de mis políticas es tratar de orientar y animar a los integrantes de los laboratorios clínicos a escribir. Así que, en varias ocasiones, he empleado mi poder de editor para permitir que se publiquen textos que

me parecen relevantes, si bien a veces corresponden a temas importantes pero no desarrollados totalmente. Esto no quiere decir que los textos que llegan a nuestras manos no sean tomados con seriedad, si la decisión

de publicarse recae únicamente en mi decisión. De hecho, esta decisión la ejercido pocas veces, dejando fuera de publicación algunos artículos que –por decisión de los revisores- no cumplen con criterios que buscamos. O bien, se les pide a los autores que completen el trabajo y lo vuelvan a someter, lo cual, la

mayoría de las veces, lo vuelven a hacer. Hacer ciencia, a cualquier nivel, debe estar sujeta a crítica, porque eso permite su avance: no podemos aceptar que algo es cierto solo porque alguien lo

dice, por importante que sea ese alguien. Nuevamente, estamos en el último número del año. Agradezco el seguimiento

al trabajo extra que realiza el Programa con el objetivo de dar a conocer información actual sobre temas científicos relevantes. Deseo a todos

nuestros lectores un excelente cierre de año, y un maravilloso inicio del próximo.

2 |

Artículo de Revisión

Resistencia antibióticos: breve revisión

Arroyo-Mejía MA, et al. MedLab 2019; Año 11 (4): 3-12

María Fernanda Arroyo Mejía1, Oscar Osvaldo López López2, Jorge Angel Almeida Villegas3

1. Laboratorio Micro-Tec, Tehuantepec 186, Roma Sur, 06760 Ciudad de México, CDMX. 2. Laboratorio Clínica del Espíritu Santo, Calle Melchor Ocampo 48, Espíritu Santo, 52140 Metepec, Méx. 3. Medilab Siglo XXI Sanatorio de Nuestro Padre Jesús, Calle Ignacio Allende 108 Oriente, Centro, 52300, Tenango del Valle, Méx.

Recibido: 22 de junio de 2019. Aceptado 9 de septiembre de 2019

1.1 Historia de los Antibióticos Mirando hacia atrás en la historia de las enfermedades humanas, las infecciones han representado una gran proporción de las enfermedades en su conjunto. No fue sino hasta la segunda mitad del siglo XIX que se descubrió que los microorganismos eran responsables de una variedad de enfermedades infecciosas que habían estado afectando a la humanidad desde tiempos antiguos. En consecuencia, la quimioterapia dirigida a los organismos causales se desarrolló como la principal estrategia terapéutica.

Imagen 1. Estructura química del salvarsán

4 | Arroyo-Mejía MA, et al. MedLab 2019; Año 11 (4): 3-12

El primer agente antimicrobiano en el mundo fue salvarsán (Imagen 1), un remedio para la sífilis que fue sintetizado por Ehrlich en 1910. En 1935, las sulfonamidas (Imagen 2) fueron desarrolladas por Domagk y otros investigadores. Estos fármacos eran compuestos sintéticos y tenían limitaciones en términos de seguridad y eficacia.1 Para 1928, la observación fortuita de Alexander Fleming de una zona de inhibición alrededor de Penicillium nontatum en una caja de Petri con cultivo estafilocócico2 represento un avance importante en la medicina ya que descubrió la sustancia que él llamaría Penicilina (Imagen 3), en el año de 19283, mismo antibiótico que entró en uso clínico en la década de 1940. La penicilina, que es un agente destacado en términos de seguridad y eficacia, lideró en la era de la quimioterapia antimicrobiana al salvar la vida de muchas heridas durante la Segunda Guerra Mundial. Durante las dos décadas siguientes, nuevas clases de agentes antimicrobianos se desarrollaron una tras otra, lo que condujo a una edad de oro de la quimioterapia antimicrobiana.

Resistencia, antibióticos, infección

Palabras Clave

H2N

HO

AsAs

OH

NH2

NN N

H

Cl

SO

NH2

O NH

OSO

NH2

O

Imagen 2. Estructura química de sulfonamidas


Imagen 3. Estructura química de la Penicilina

Imagen 4. Estructura de la Estreptomicina

El segundo gran antibiótico fue la Estreptomicina (Imagen 4), aislada de cultivos de actinomicetos en 1943 por Albert Schatz en el grupo del Dr. Waksman, y fue el primer antibiótico contra la tuberculosis.4

Cronológicamente, el siguiente antibiótico fue el cloranfenicol (Imagen 5), descubierto y aislado de Streptomyces venezuelae por David Gottlieb en 1947.

Imagen 5. Estructura del Cloranfenicol

| 5

HN

O N

S

OO

OH

O

HO

HO

HO

NHO

O

O

OHO

H

HO

NN

OH

OHNH2H2N H2N

NH2

NO

O

HN

O

OH OH

Cl

Cl

Imagen 6. Estructura general de los fenilpropanoides

Posteriormente se descubrieron las tetraciclinas (Imagen 7) que desde su descubrimiento a partir de extractos de Streptomyces aureofaciens en 1948, se han convertido en una de las clases más ampliamente utilizadas de antibióticos en la agricultura, acuicultura y la clínica debido a su amplio espectro antimicrobiano.


Molécula que pertenece a la clase de los anfenicoles, con una estructura de fenilpropanoide (Imagen 6). Aunque inicialmente se aisló de una fuente natural, la síntesis química parecía ser más ventajosa, y el cloranfenicol se convirtió en el primer antibiótico producido sintéticamente a escala industrial.5

C3

Imagen 7. Tetraciclinas

Cuando las bacterias comenzaron a presentar resistencia a los antibióticos existentes apareció la Vancomicina (Imagen 8), que fue descubierta en 1953 por Edmund Kornfeld y el equipo de Eli Lilly, producido por Amycolatopsis orientalis (anteriormente Streptomyces orientalis y Nocardia orientalis).6

OH O OH O

NH2

OOH

OHOH

6 | Arroyo-Mejía MA, et al. MedLab 2019; Año 11 (4): 3-12 | 7

Imagen 8. Estructura química de la Vancomicina

La primera quinolona antimicrobiana fue descubierta hace unos 60 años como una impureza en la fabricación química de un lote del agente antipalúdico cloroquina (Imagen 9); demostraba actividad antibacteriana anti-Gramnegativa, pero su potencia y espectro antimicrobiano no eran lo suficientemente significativos como para ser útil en terapia. Partiendo de esta ventaja, posteriormente se comercializó como ácido nalidíxico (Imagen 10), el cual permanece en el mercado hoy en día y representa la llamada quinolona de primera generación.7

O OOCl

HN

NH

HN

HOO

NH O NH2

O

ONH

O

O

O

HN

OH

HN

O

OHHO OH

OH

OH

OOH

Cl

O

OHNH2


Imagen 9. Cloroquina

Imagen 10. Ácido nalidíxico

1.2 Resistencia a antibióticos Aunque los antibióticos probablemente salvaron más vidas que cualquier otro tipo de medicamentos en el curso de la historia humana, las infecciones bacterianas siguen siendo una de las principales causas de muerte, y las opciones para el tratamiento de estas infecciones están disminuyendo, debido al aumento de bacterias resistentes a los antibióticos. De hecho, actualmente varias cepas bacterianas son resistentes a prácticamente todos los antibióticos conocidos8, como los carbapenems, cefalosporinas, macrolidos, y penicilinas.

El mundo microbiano siempre ha tenido las herramientas moleculares para impulsar la resistencia, ya que los genes, las condiciones y mutaciones ambientales son diversas.9

El uso de grandes cantidades de antibióticos para controlar la infección en las enfermedades humanas y animales, así como en la agricultura ha creado

condiciones sin precedentes para la movilización de elementos de resistencia en poblaciones bacterianas y su captura por patógenos previamente sensibles a los antibióticos.

En el sentido tradicional la resistencia a los antibióticos es a menudo considerada como un rasgo adquirido por las bacterias cuya base puede atribuirse a la adquisición horizontal de nuevos genes localizados cromosómicamente y posteriormente transmitidos verticalmente.10 Los extensos estudios sobre los mecanismos de resistencia a los antibióticos no solo han proporcionado información valiosa sobre los procesos evolutivos subyacentes que rigen el desarrollo y la propagación de la resistencia a los antibióticos, sino que también han permitido clasificar la resistencia a los antibióticos como:

• Resistencia Innata

• Resistencia Adquirida (como la transferencia horizontal de genes o elevadas tazas de mutación)

• Resistencia Adaptativa (cambios genéticos inducidos por el medio ambiente, los cuales incluyen la conversión a un ciclo de vida plantónico o biofilm).

Dentro de esta clasificación, la bacteria puede modificar el antibiótico por:

• Inactivación o modificación enzimática

• Alteración del blanco del antibiótico

• Cambio en la permeabilidad celular y poros/bombas11

La importancia a la resistencia a los antibióticos radica en que la misma produce la muerte de unas 700.000 personas cada año en todo el mundo.12 Aunado a esto la Organización Mundial de la Salud (WHO por sus siglas en inglés) ha reportado una lista de 12 familias de súper bacterias resistentes a antibióticos.

La lista de la WHO se divide en tres categorías con arreglo a la urgencia en que se necesitan los nuevos antibióticos: prioridad crítica, alta o media.

NCl

HNN

N N

OO

HO

8 |

El grupo de prioridad crítica incluye las bacterias multirresistentes que son especialmente peligrosas en hospitales, residencias de ancianos y entre los pacientes que necesitan ser atendidos con dispositivos como ventiladores y catéteres intravenosos. Entre tales bacterias se incluyen las siguientes: Acinetobacter, Pseudomonas y varias enterobacterias como Klebsiella, E. coli, Serratia, y Proteus. Son bacterias que pueden provocar infecciones graves y a menudo letales, como infecciones de la corriente sanguínea y neumonías.

Estas bacterias han adquirido resistencia a un elevado número de antibióticos, como los carbapenémicos y

las cefalosporinas de tercera generación (los mejores antibióticos disponibles para tratar las bacterias multirresistentes).

Los niveles segundo y tercero de la lista –las categorías de prioridad alta y media– contienen otras bacterias que exhiben una farmacorresistencia creciente y provocan enfermedades comunes como la gonorrea o intoxicaciones alimentarias por salmonela. A continuación se muestra la lista emitida por la Organización Mundial de la Salud, donde se detallan las bacterias mencionadas en los niveles de urgencia para la búsqueda de antibioticos.13

Arroyo-Mejía MA, et al. MedLab 2019; Año 11 (4): 3-12 | 9

Prioridad 1: Crítica Bacteria Resistencia a fármacos Patologías Acinetobacter baumannii Resistente a Carbapenémicos Ha sido implicado en diversos tipos de infec-

ciones, la mayoría de ellas nosocomiales, como septicemias, neumonías, infecciones del tracto urinario, meningitis e incluso endocarditis.

Pseudomonas aeruginosa Resistente a Carbapenémicos

Enterobacteriaceae Resistente a Carbapenémicos Responsables de las infecciones en vías urina-rias, cistitis, pielonefritis, prostatitis, meningitis, bacteriemia.

Prioridad 2: ElevadaEnterococcus faecium Resistente a Vancomicina E. faecium forma parte de la biota normal del

aparato digestivo de los humanos y con fre-cuencia la mayoría de las infecciones es por invasión de sitios estériles, por ejemplo, vías urinarias, peritonitis y endocarditis.

Staphylococcus aureus Resistente a la meticilina, con sensibilidad intermedia y resistencia a la vancomicina

S. aureus puede provocar, síndrome de la piel escaldada, intoxicación alimentaria, choque toxico, infecciones supurativas, de vías urina-rias, artritis, neumonía, endocarditis y bacte-riemia.

Helicobacter pylori Resistente a la claritromicina Agente etiológico responsable de gastritis cró-nica, duodenitis y en complicaciones estenosis pilórica.

Campylobacter spp. Resistente a las fluoroquinolonas Responsable de gastroenteritis y asociada a síndrome de Guillain-Barré y artritis reactiva.

Salmonellae Resistente a las fluoroquinolonas Son patógenos humanos estrictos que pro-ducen gastroenteritis, fiebre entérica; fiebre tifoidea y fiebre paratifoidea y bacteriemia.


1.3 Perspectivas futuras de tratamientos Debido a los problemas de resistencia y al bajo desarrollo de nuevos antibióticos se abre la puerta para nuevas investigaciones y desarrollo de los mismos, aunque esos deben pasar por extremadas regulaciones sanitarias.14

Actualmente la búsqueda de nuevos blancos y opciones terapéuticas se mantiene en evaluaciones clínica y preclínicas15. Y dentro de estas investigaciones se tienen las siguientes estrategias:

• Terapia con fagos

Los fagos, abreviatura de bacteriófagos, son virus específicos de bacterias que se han utilizado como tratamiento contra patógenos. Dentro de las ventajas que ofrece la terapias con fagos se destaca: La migración a sitios de infección en cualquier parte del cuerpo ya que se ha reportado su éxito administrados por diferentes vías, oral16, tópica17, oftálmica18, intratecal y venosa19. Los fagos pueden aumentar su número cuando se encuentran con las bacterias diana.

• Uso de nanopartículas

En la mayoría de los casos, las nanopartículas aumentan la permeabilidad de la membrana celular bacteriana, lo que permite una mayor captación de antibióticos dentro de células bacterianas, y que resulta en mejores efectos.

• Inhibición de Quorum sensing (QS)

Este sistema de comunicación permite a las bacterias emprender procesos que resultan útiles para la síntesis de factores de virulencia, formación de biopelículas y producción de proteasas y sideróforos. La interrupción de la comunicación bacteriana se puede lograr con distintos compuestos que pueden ser productos naturales, como polifenoles aislados de té o miel, ajo, clavo de olor o muchos otros producidos por organismos marinos y hongos.20

Neisseria gonorrhoeae Resistente a las fluoroquinolonas y cefalosporinas

Responsable de gonorrea genital que en com-plicaciones puede causar enfermedad infla-matoria pélvica, perihepatitis gonocócica y gonococemia.

Prioridad 3: Media Streptococcus pneumoniae Sin sensibilidad a la penicilina Es un patógeno humano que coloniza la naso-

faringe y en situaciones específicas es capaz de diseminarse a los pulmones y a otros lugares vía sanguínea, produciendo neumonía, sinusitis y otitis media, meningitis y bacteriemia.

Haemophilus influenzae Resistente a la ampicilina Haemophilus influenzae a capsulado es agente etiológico de otitis media, sinusitis y bronco-neumonía. Haemophilus influenzae capsulado es responsable de meningitis y enfermedad respi-ratoria en niños no vacunados.

Shigella spp. Resistente a las fluoroquinolonas Agente etiológico de disentería bacilar.

Bacteria Resistencia a fármacos Patologías

10 | | 11 Arroyo-Mejía MA, et al. MedLab 2019; Año 11 (4): 3-12

• Inhibición en la formación de biofilm

Las biopelículas mejoran la resistencia a los medicamentos, por tal motivo es de interés encontrar una forma de erradicar las biopelículas bacterianas. Actualmente se encuentra en estudios, la inhibición por loratadina la cual reduce la formación de biopelículas y potencia los antibióticos β-lactámicos como la vancomicina en cepas de Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus resistente a la meticiclina (MRSA).21

• Uso de biomoléculas (ácidos grasos)

Estrategias de base biológica ofrecen las ventajas de herramientas naturales menos tóxicas, altamente eficientes, más sostenibles y menos resistentes a las bacterias. Ya que pueden inhibir la comunicación celular (Quorum sensing) lo cual hace que la virulencia se atenúe al impedir la formación de biofilm, y otros factores de virulencia y que resulte más fácil un posterior tratamiento. Un ejemplo de estas biomoléculas son los aceites vegetales ozonizados, se obtienen después de la oxidación generada por el ozono a los ácidos grasos y otras sustancias presentes en los aceites vegetales, durante la reacción de ozonización de los aceites vegetales se producen lipoperóxidos, hidroperóxidos, peróxidos, ozónidos, aldehídos y cetonas. Los aceites de oliva, sésamo, maní, coco, teobroma, soja y jojoba, son algunas de las materias primas que se han empleado para la realización de estos productos.22


ConclusiónLa resistencia antibióticos es un problema de salud muy importante en la actualidad, que como se describe de manera breve en el texto, las bacterias nos llevan una amplia ventaja, al volverse pandrogo resistentes, y los tratamientos existentes y disponibles se han vuelto obsoletos para tratar las enfermedades que las bacterias producen. Es importante, como la OMS menciona, buscar estrategias terapéuticas que permitan mantener la batalla contra estos microorganismos. Por lo tanto terapias alternativas en estudio como la inhibición de la comunicación celular (bacteria-bacteria), la inhibición de la virulencia bacteria y formación de biofilm por medio de compuestos naturales, biomoléculas, terapia con fagos presentan un alentador futuro en el tratamiento de las mismas, dando oportunidad a la subsistencia humana frente a las bacterias.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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10. Cox G, Wright G. Intrinsic antibiotic resistance: mechanisms, origins, challenges and solutions. Int J Med Microbiol 2013: 303(6) :287-292.

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12. Willyard C. The drug-resistant bacteria that pose the greatest health threats. Nature 2017; 543:15.

13. Organización Mundial de la Salud, comunicado de prensa: La OMS publica la lista de las bacterias para las que se necesitan urgentemente nuevos antibióticos, 2017, citado 15 abril 2019 http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2017/bacteria-antibiotics-needed/es/

14. Nathan C.Antibiotics at the crossroads. Nature 2004, 431: 889-902.

15. Walsh C. Molecular mechanisms that confer antibacterial drug resistance. Nature 2000; 406: 775-781.

16 Mikeladze C, Nemsadze E, Alexidze N, Assanichvili T. Sur le traitement of the fievre typhoide et des colites aigues par le bacteriophage de d’Herelle. La medina 1936; 17: 33–38.

17 Gougerot H. Peyre E. Le bactériophage dans la traitement des affectiones cutanées. La Médecine 1936; 17:45–48.

18 Proskurov VA. Treatment of staphylococcal eye infections. Vet Ophthalmol 1970; 6:82–83.

19 d’Hérelle F. Bacteriofagia y recuperación de enfermedades infecciosas. Can Med Assoc J 1931; 24: 619–628.

20. Tang K, Zhang X-H. Quorum quenching agents: resources for antivirulence therapy. Mar Drugs 2014: 12: 3245–3282.

21. Cutrona N, et al; From Antihistamine to Anti-infective: Loratadine inhibition of regulatory PASTA kinases in Staphylococci reduces biofilm formation and potentiates β-lactam antibiotics and vancomycin in resistant strains of Staphylococcus aureus. ACS Infect Dis 2019; 58: 1397-1410.

22. Godinez- O.; et al; Evaluación del efecto antibacterial del aceite de oliva ozonizado contra Listeria monocytogenes. Abanico vet. 2017, 7(1). Pal S.; et al; Antibiofilm activity of biomolecules: gene expression study of bacterial isolates from brackish and fresh water biofouled membranes. Biologia. 2016, 71(3): 239—246,

12 | | 13 Montesinos J. MedLab 2019; Año 11(4): 13-21

Dr. Juan José Montesinos:

ENTR

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TA A

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La terapia celular basada en células troncales es un campo en continuo crecimiento, sobre todo en los últimos 10 años, generándose expectativas sobre sus usos y aplicaciones en multitud de enfermedades, que van de las más realistas a las fantasiosas y fraudulentas. Las células troncales mesénqui-males (CTM) son uno de los tipos de células troncales sobre el que mayor número de posibilidades de aplicación se ha manejado, debido a la facilidad para ser obtenidas, la diversi-dad de tejidos que las aloja y, sobre todo, sus particulares ca-racterísticas inmunológicas. Sin embargo, ¿son reales estas expectativas? ¿Ya es posible el empleo seguro de estas célu-las en la actualidad? ¿Qué podemos esperar de este campo en los años siguientes?

Terapia celular basada en células troncales mesénquimales

14 |

Para ampliar el panorama al respecto, le pedimos una entrevista al Dr. Juan José Montesinos, jefe del laboratorio de Células Troncales Mesenquimales, de la Unidad Médica en Enfermedades Oncológicas, del Centro Médico Nacional SXXI del IMSS, para que nos aclarara algunas dudas, así como para conocer algo de su trayectoria en investigación. El Dr. Montesinos es egresado de la carrera de biología de la FES Zaragoza de la UNAM, con una maestría y doctorado en ciencias por esa misma universidad y ha dedicado los últimos 15 años de su trabajo en investigación a conocer los secretos de las células troncales mesenquimales. Esperamos que disfruten la entrevista, como nosotros lo hemos hecho al realizarla. MedLab: La primera pregunta se antoja un tanto obvia, pero nos permitirá situarnos en contexto: Sabemos que existen distintos tipos de células troncales (o células madre como también han sido llamadas), como las de la sangre o las sistema nervioso, pero ¿qué son las células troncales mesenquimales? ¿Cómo son? ¿Qué las hace especiales dentro de otros tipos de células troncales?

Dr. Montesinos. Podemos decir que las células tronca-les mesenquimales o MSCs, como se conocen por sus siglas en inglés Mesenchymal Stem Cells, son células cuya localización principal es en un órgano conocido como médula ósea (MO), el cual se encuentra en el interior de los huesos y en donde las MSCs representan el 0.003% de todas las células presentes en dicho órgano. Estás células tienen la función en la MO de ser capaces de dar lugar a la formación de otros componentes celulares también presentes en este órgano, denominadas células estromales (adipocitos, osteoblastos, fibroblastos estro-males, etc), cuya función principal a su vez es alimentar mediante la producción y secreción de proteínas deno-minadas citocinas, a las células sanguíneas o hemato-poyéticas. Es precisamente la MO el órgano que genera a todas las células de la sangre que circulan por nuestro cuerpo.

Para decir como son las MSCs, no podriamos definirlas recien obtenidas de una muestra de MO, dado que al momento no tenemos caracterizada alguna proteína que sea distintiva en su membrana para identificarlas; de

| 15 Alva-Estrada S. MedLab 2018; Año 10(3): 14-21

hecho hoy en día, solo se pueden detectar posterior a su cultivo bajo condiciones in vitro, donde se pueden evi-denciar utilizando un microscopio invertido, ya que son células que se adhieren a la caja de cultivo. Presentan morfología fibroblastoide, miden aproximadamente 75 micras de largo y tienen citoplasma y núcleo celular pro-minente. Decir por qué son especiales, desde mi punto de vista, esta relacionado con la facilidad con que se pueden obtener y la posibilidad de expandirlas y almace-narlas en criopreservación (en congelación) hasta su uso en procedimientos clínicos de terapia celular. También debemos mencionar que a diferencia de otros tipos de células troncales, como las embrionarias, las MSCs no presentan problemas éticos para su manipulación.

MedLab: ¿Cómo se obtienen estás células? ¿Cómo se pueden cultivar? ¿Hay riesgos a la salud en su manejo para el personal que las manipula?

Dr. Montesinos. Como he comentado la principal fuente de obtención de MSCs es la MO y de hecho son estas células provenientes de este órgano las que a la fecha han tenido aplicación en protocolos clínicos que se realizan en instituciones reconocidas. Se pueden aislar de preparaciones de aspirados de MO, que son sometidas a gradientes de densidad para obtener todas las células mononucleares, las cuales se siembran en cajas de cultivo y se permite que puedan adherirse durante 5 días, para después retirar el sobrenadante de las células no adherentes. Lo siguiente es realizar cambios del medio de cultivo en el que crecen cada 3 días hasta alcanzar, en promedio de 10 a 12 días, una saturación de las cajas de aproximadamente un 90%. Lo interesante de manipular a estas células, es que se pueden volver a sembrar por varios pasajes hasta alcanzar un número adecuado y así poder permitir su uso en procedimientos clínicos con la cantidad necesaria. La manipulación de este tipo de células no representa riesgo alguno para la salud de las personas que las manipulan; lo que si se debe tener presente es que es muy importante manipularlas en un equipo de ambiente controlado, que impida la contaminación de las células, lo que se denomina de buenas prácticas de manofactura o calidad GMP, del inglés Good manofacturing practice. Este equipo impide que cualquier partícula pueda contaminar a las células, dado que

Ilustración médula osea

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proporciona un ambiente totalmente estéril; de hecho el peligro sería que quién manipula a las células pueda contaminarlas si no tiene el entrenamiento adecuado.

MedLab: Cuando buscamos en internet información sobre células troncales, tarde o temprano nos saltan datos sobre células de la médula ósea, que de acuerdo con lo que sabemos, generan a las células sanguíneas, y pueden ser obtenidas de esta fuente, ¿no serían estás una mejor opción que las CTM para ser empleadas en la terapia celu-lar? ¿Hay diferencias entre los tipos de enfermedades que pueden ser tratadas con las células troncales o es indistinto: un tipo universal para toda enfermedad?

Dr. Montesinos. Las células troncales de la médula ósea a las que se refiere son aquellas que comenté, dan origen a todas las células de la sangre y reciben el nombre de troncales hematopoyéticas. Cuando hablamos de tera-pia celular es necesario saber que este termino médico se emplea de manera general para cualquier procedi-

miento que requiera utilizar células vivas para regenerar órganos o tejidos. En el caso de las células troncales hematopoyéticas, básicamente se han utilizado desde hace muchos años exclusivamente para la regeneración

de la células sanguíneas en un procedimiento conocido como transplante de MO o de células hematopoyé-ticas. Ultimamente se han publicado evidencias de que este tipo de células troncales se pueden utilizar para regenerar otros teji-dos diferentes al sanguíneo, pero aún es necesario reali-zar investigación para tener conclusiones contundentes al respecto. A diferencia de ello, podemos decir que las MSCs tienen una finalidad distinta de aplicación en terapia celular que las tron-

cales hematopoyéticas, dado que las investigaciones clí-nicas con MSCs nos sugieren que pueden ser utilizadas para regenerar tejidos óseos, cartílago, músculo entre otros, pero no hay evidencia que se puedan utilizar para regenerar células sanguíneas; con ello entonces pode-mos decir que estamos hablando de dos tipos de células troncales que se utilizan con fines clínicos distintos.

Obtención de Mesenquimales de fuentes adultas y neonatales

Lo anterior me lleva a contestar su siguiente pregunta en relación a utilizar una célula troncal universal para cualquier enfermedad, lo cual es un concepto erróneo y que de manera comercial se ha utilizado con fines de lucro, dado que cada enfermedad en donde se involucre la necesidad de regeneración de tejidos, se tendrá que valorar para determinar cual sería el tipo adecuado de tratamiento en primer lugar y después, si se decide hacer uso de la aplicación de células troncales, establecer cual de ellas podría ser la más adecuada para tal fin.

MedLab. Con tantos sistemas para estudiar a las células, con la proteómica, la metabolómica, etc, cultivos a nivel de una sola célula, o el rastreo de multitud de células en superficie de una célula viva, ¿considera que el des-entrañar el mensaje que se dan las células entre sí es solo cuestión de tiempo? ¿Cómo beneficiaría a la terapia celular el entender “el lenguaje” de las células?

Dr. Montesinos. Este es un aspecto interesante, dado que efectivamente estamos en la época científica deno-minada de las “ómicas” y esto ha revolucionado definiti-vamente conocer de manera profunda, como bien men-ciona, tanto los mecanismos extracelulares de comuni-cación entre células, pero también los aquellos intrace-lulares, que finalmente condicionan la respuesta de una célula ante la señal que proviene de otra que forma parte de su entorno. La ciencia a lo largo de la historia nos ha enseñado que el conocimiento se logra a base de cons-tantes retos y mucho trabajo para poder solventarlos,

pero conforme conseguimos avanzar y profundizar en los secretos celulares, nos damos cuenta que se presentan nuevos retos, es decir, a una pregunta científica que se ha dado respuesta, curiosamente condiciona a realizar nuevas preguntas con un número extraordinario de posi-bilidades, lo cual hace que la meta para entender los enigmas a los que hacemos referencia, sea una proceso que evoluciona constantemente. Entonces considero que nos ha tocado vivir en este tiempo científico en la edad de las “ómicas” que ayudarán a resolver algunas preguntas, pero seguro vendrán adelantos cientificos en los próximos años, resultado de las respuestas que se conseguirán con este tipo de tecnología. Entender el len-guaje de las células, hablando en particular de la terapia celular, definitivamente propiciará un mejor manejo de la aplicación de las células troncales con fines de regenera-ción y dará un panorama más preciso a los médicos de las respuestas a los tratamientos de sus pacientes.

MedLab. De forma realista y de acuerdo cómo ve usted el campo, ¿cuánto tiempo cree que falte para ver las pro-mesas de la terapia celular –basadas en CTM o cualquier otro tipo de célula troncal- en la medicina actual? ¿Qué tan accesibles y asequibles para la población en general serán?

Dr. Montesinos. Considero que el desarrollo de la participación de las MSCs en terapia celular esta avanzando a pasos agigantados y prueba de ello es el número de protocolos clínicos que se están publicando

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en la plataforma internacional de “clinicaltrials.gov”, y además lo hemos podido constatar en las secciones especiales que se dan a las MSCs en los congresos internacionales sobre células troncales en general y el número de investigadores que han ido aumentando en dicha área. Sin embargo, es bien cierto que la aplicación de las MSCs a la fecha solo se realiza bajo protocolos clínicos bien justificados en los aspectos científicos, de bioseguridad y éticos y hay pocas instituciones que realizan investigaciones de calidad bajo esos preceptos, pero aún con ello, visualizo que no estamos lejos de tener tratamientos validados con este tipo de células que seguramente serán una solución adecuada para muchos tipos de enfermedades. En relación a la accesibilidad para la población en general, es un aspecto que en grupos de investigación como el mío, estamos tratando de encontrar metodologías adecuadas de expansión y criopreservación de MSCs, que sean accesibles en costo para las instituciones de seguridad social incluyendo al IMSS. Sabemos que no es una tarea fácil dada la situación económica del país, pero soy de los que piensan que los tratamientos actuales son de un costo económico alto y que podrían ser reducidos si conseguimos recuperaciones prontas y estancias hopitalarias cortas, en donde la aplicación de este tipo de células sea trascendental para lograr dichas metas.

MedLab: Somos el resultado de experiencias vividas en nuestros primeros años de vida, con todo lo bueno o malo que hallamos vivido. También define muchas veces por qué dedicarnos a la profesión que elegimos ya de adultos. ¿Podría contarnos que le hizo querer dedicarse a la investigación? ¿Enfrento alguna con-troversia personal por su elección?

Dr. Montesinos. Mi primer contacto con investiga-ción fue en una salida de práctica de campo que realizamos a los Tuxtlas, en Veracruz, por parte de la materia de Biología en el Colegio de Ciencias y Humanidades. En esta salida tuve la oportunidad de conocer un laboratorio de investigación dedicado a estudiar las variedades de plantas y animales de la zona, el cual estaba localizado en pleno centro del bosque, un paisaje extraordinario en belleza, pero en donde, irónicamente, el responsable de dicho laboratorio era de nacionalidad canadiense y en ese

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momento me pregunté si en México no teníamos la posibilidad de formar investigadores que pudie-ran trabajar en tierra propia. Creo que fue ese el momento en que decidí dedicarme a la investiga-ción y de hecho también cuando decidí escoger la carrera de biología. Tal vez la controversia perso-nal fue que en principio estaba decidido a dedicar-me a la investigación en plantas, pero las puertas se abrieron en otra área igual de fascinante como lo es la biomedicina y a la cual he dedicado ya 27 años de mi vida y en los últimos 20 años al estudio de las células troncales hematopoyéticas y mesenquimales.

MedLab: La carrera científica es particularmente difícil. Y no es extraño saber que muy pocos estudiantes de posgrado no se dedicarán

Tejido Adiposo Células Mesenquimales

Tejido Cartilaginoso Tejido Óseo

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a la investigación científica una vez que han sido preparados, en buena parte porque pocos se gradúan en tiempo y forma –en relación con los que ingresan-, las oportunidades de conseguir una plaza de investigador en los distintos centros del país son escasas y, cuando las hay, la paga no siempre es alentadora. Además, una vez que se inicia en la investigación, hay que lidiar con la burocracia para la cual no estamos preparados, la eterna búsqueda de fondos, la constante presión de crecimiento académico, etc. Con todo ello, ¿porque hacer ciencia en México? ¿Será que a los investigadores nos gusta la

mala vida? ¿Qué ventajas puede tener hacer ciencia no en la industria privada, sino en centros como la UNAM, el IPN o los diversos hospitales del sector salud que ofrecen esta opción?

Dr. Montesinos. Es verdad lo que comenta y es algo que quienes nos hemos dedicado a esta profesión no lo sabemos hasta que lo padecemos en carne propia, pero en mi caso ha sido un reto que, como he comentado, surgió de saber que un extranjero venía a realizar esta actividad a nuestro país. Hoy en día y después de haber tenido la oportunidad de convivir con investigadores extranjeros me doy cuenta que los mexicanos al igual que ellos tenemos la capacidad de hacernos preguntas de un buen nivel de investigación y que tal vez la diferen-cia pudiera estar en el presupuesto con que contamos para poder contestarlas.

Sin embargo soy de los que piensa que no podemos conformarnos a ser importadores de ciencia y tecno-logía, esperando a que otros países resuelvan los pro-blemas que tenemos en nuestro país, aún a pesar de tener muchas cosas en contra para alcanzar ello. Hacer ciencia en instituciones públicas a diferencia del sector privado, considero que tiene no solo el enfoque de la aplicación del conocimiento con fines económicos, sino que también abarca un aspecto fundamental como lo es

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el desarrollo cultural de nuestros jóvenes que se preparan en esta área y que independientemente si se dedicarán a ello, por lo que comenta de las oportunidades de empleo, creo que los hace tener un nivel cultural que se verá reflejado en la actividad productiva a la que se dedicarán y que definitivamente repercutirá en hacer un mejor país.

MedLab: De la mano con la pregunta anterior: ¿Qué le diría a las instituciones gubernamentales para que se tomarán más en serio la investigación científica en México, con el fin de que se designen más recursos financieros a la formación de personal e innovación científica?

Dr. Montesinos. Que la ciencia en México la hacemos investigadores comprometidos con su país, porque naci-mos y vivimos aquí y sabemos de las necesidades que tenemos en todos los ámbitos. Que estamos conscientes del reto y lo que significa dar una mejor espectaiva de vida a nuestros conacionales y a los niños que constitu-

yen el futuro de nuestra patria y por ello nos esforzamos todos los días y afrontamos los problemas con el gusto de saber que estamos siendo útiles para engrandecer a nuestro México, pero que necesitamos de su apoyo para conseguir el éxito esperado.

MedLab: Ya hablamos de las dificultades de hacer cien-cia, por lo que preguntar si le gusta su carrera y profe-sión me parece redundante, porque si no fuera así, no existiría ese compromiso con su trabajo. ¿Se considera una persona que ha alcanzado el éxito en su carrera? ¿Qué reconocimiento o logro necesitaría alcanzar para pensar que ha llegado al éxito, si es que piensa que aún no lo tiene?

Dr. Montesinos. Más que éxito, creo que he tenido la oportunidad, en base a trabajo, de ser reconocido en el área de investigación a la cual me dedico y podría decir que me siento contento por ello pero no satisfecho, dado que el camino es largo para alcanzar las metas propues-tas, pero sé que la constancia y el amor a nuestro trabajo son herramientas básicas para poder lograrlo. De acuer-do a mis líneas de investigación, considero que lograr aplicar las MSCs en tratamientos clínicos de terapia celular en el sector salud, me dejaría satisfecho por todo el trabajo realizado.

MedLab: Para concluir esta entrevista, le pido encareci-damente que le dedique unas palabras a los estudiantes que aún están en la aulas de licenciatura o a los que están por decidirse a hacer un posgrado, sobre si vale la pena o no, de acuerdo con su experiencia, seguir con una carrera científica.

Dr. Montesinos. Lo que les puedo decir es que para dedicarse a la investigación hay que amar esta profesión, dado todas las vicisitudes con las que se van a encon-trar, pero que cuando todo el esfuerzo que se realiza se ve reflejado en logros académicos y en beneficios a la sociedad, definitivamente vale la pena y la satisfacción del deber cumplido es incomparable. También es importante que estén conscientes que esta profesión es cada vez más competida y los espacios para desa-rrollarla son escasos y, debido a ello, solo aquellos que estén bien preparados y de preferencia con expe-riencia de posgrados en el extranjero, podrían tener la oportunidad de contar con su propio laboratorio de investigación y desarrollarse en esta área.

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Artículo de Revisión

150 años de la Tabla Periódica de Dimitri Ivánovich Mendeléyev

M. en C. María del Carmen Ochoa Corté[email protected]

Introducción En la trigésima novena reunión de la Asamblea General de las Naciones Unidas celebrada en París, Francia, el 2 de noviembre del 2017 se acogió con beneplácito la Decisión 202 que a la letra dice: “…Observando que el año 2019 coincide con los aniversarios de una serie de hitos importantes en la historia de la tabla periódica, en particular con el aislamiento del arsénico y el antimonio por Jabir ibn Hayyan hace unos 1200 años; el descubrimiento del fósforo hace 350 años; la publicación de una lista de 33 elementos químicos clasificados en gases, metales, no metales y térreos por Lavoisier en 1789; el descubrimiento de la ley de las tríadas por Döbereiner en 1829; la creación de la tabla periódica por Mendeleev hace 150 años; y el descubrimiento del francio por Marguerite Perey en 1939…Consiente de que el año 2019 brinda la oportunidad de conmemorar los logros científicos sobresalientes que ha alcanzado la humanidad desde el descubrimiento del sistema periódico por Dmitri I. Mendeleev en 1869… La celebración de este Año Internacional permitirá asimis-mo rendir homenaje al reciente descubrimiento y denominación de cuatro elementos superpesados de la tabla periódica de los elementos químicos con los números atómicos 113 (nihonio), 115 (moscovio), 117 (teneso) y 118 (oganesón), como resultado de una estrecha colabo-ración científica en el plano internacional… La celebración de un Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos en 2019 conmemorará el 150º aniversario de la creación de la tabla periódica de los elementos químicos por el científico ruso Dmitri I. Mendeleev, considerado uno de los padres de la química moderna. El descubrimiento determinante de Mendeleev en 1869 fue la predicción de las propiedades de cinco elementos y sus componentes. Asimismo, dejó espacio en la tabla periódica para los elementos que habrían de descubrirse en el futuro… y es así que dicha Asamblea, en su septuagésimo segundo período de sesiones, recomienda se apruebe la resolución en la que se proclame 2019 Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos: finalmente esto ocurrió el 20 de diciembre del 2017.

Profesora de asignaturaDivisión de Tecnología AmbientalUniversidad Tecnológica de Nezahualcóyotl

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La Tabla periódica es sin duda uno de los más importantes íconos de la ciencia, en las clases de química es imprescindible y también la encontramos en forma de posters en las paredes de salas de con-ferencias, laboratorios, aulas y pasillos de escuelas de diverso nivel. El desarrollo de ésta, su interesante historia y sus repercusiones en el avance de la Química moderna resultan aún más apasionantes cuando a partir de ella conocemos la naturaleza de los elementos y es posible predecir y conocer, por su posición, muchas más de sus características.

La Química antes de la QuímicaDesde el principio de los tiempos, el hombre ha tomado los mate-riales que ha habido a su alrededor para darles un uso que satisfaga alguna necesidad, facilite alguna tarea e incluso dé un confort; un ejemplo, del que quedan algunos vestigios (estamos hablando de hace 50,000 años a. de C.) es la Edad de Piedra, y aunque se con-sidera que no era éste el único material utilizado, hay muy pocos objetos de otros materiales como hueso, piel, cornamentas, etc.

En tiempos posteriores se comenzó con el uso de otros materiales como los metales. El manejo de éstos junto con el fuego convirtió a algunas personas en artesanos ya que conocían sus propiedades y podían fabricar diversos objetos. En el caso de los minerales ocurrió algo similar, un ejemplo es la fabricación y manejo del cristal y en la actualidad aún se cuentan con varios objetos que dan muestra del desarrollo que alcanzaron los egipcios y los asirios.

Es también importante mencionar que los primeros humanos uti-lizaron procesos químicos, como la fermentación alcohólica, para transformar algunos alimentos. Es el caso de los chinos quienes obtuvieron vino a partir de granos de arroz y miel. El tratamiento de las pieles es otro proceso que tiene miles de años llevándose a cabo y aunque las materias primas han cambiado, se ha logrado preservar éstas como materiales duraderos y resistentes al agua.

El manejo y transformación de una gran cantidad de sustancias llevó a la pregunta, con toda seguridad, de ¿cómo es que esto ocu-rre? ¿De qué están hechas las cosas? Los filósofos griegos fueron quiénes, tratando de dar respuesta, postularon la existencia de par-tículas homogéneas e indivisibles que constituían toda la materia y que distinguían a las sustancias. Demócrito de Abdera (actualmente Grecia; 460-370 a. de C.), discípulo de Leucipo de Mileto (también

originario de Abdera, siglo V a. de C; filósofo griego), es el fundador y representante principal del atomismo, escuela que ya a finales del llamado periodo cosmológico de la filosofía griega postuló a los áto-mos (definidos por aquel como minúsculos corpúsculos indivisibles) como arjé, el principio constitutivo y originario de la multiplicidad de seres en la naturaleza. Sin embargo, esta idea permaneció abando-nada por más de 21 siglos, tiempo durante el cual surgieron otras teorías que intentaban explicar la forma en cómo está constituida la materia. Aun así, aunque la teoría era impopular, no fue ignorada del todo.

Aristóteles (384-322 a.C. Uno de los más destacados filósofos griegos de la historia; alumno de Platón y maestro de Alejandro Magno), consideraba que las sustancias que se pueden observar en la Naturaleza estaban constituidas por cuatro elementos: tierra, aire, viento y fuego, y que la combinación entre ellas determinaban su origen. Como menciona Jackson en su libro “Los elementos”: “… él creía que los cuatro elementos, combinados en distintas proporcio-nes, formaban las diferentes sustancias que se pueden observar en la naturaleza. El calor, la aridez, el frío y la humedad eran pruebas de la presencia de estas sustancias. El humo de las brasas de madera era aire que se escapaba de la madera, la resina que salía por el calor era agua, mientras que las cenizas eran el componente de la tierra y las llamas eran el fuego; la lava fundida era agua, fuego y tierra combina-

dos, y una piedra soltaba chis-pas como un fuego ligero que trataba de escapar de la tierra… La “quintaesencia”, palabra que significa perfecto, fue la denomi-nación que encontró adecuada para el éter, al cual conside-ró como el quinto elemento, el más puro”. Fue Platón quien primeramente se refirió a éste como una sustancia que llenaba el espacio entre los elementos, que estaba siempre ahí.

Aristóteles

Demócrito Leucipo


Epicuro (342-270 a.C. Filósofo materialista) considerado el más grande educador griego (según Karl Marx) continuó con la idea de Demócrito, afirmando que el mundo se compone de átomos y de vacío. Lucrecio (Tito Lucrecio Caro, 99-53 a.C. Poeta y filósofo romano) continuó con esta idea y es el autor del poema didáctico De rerum natura que defiende la filosofía de Epicuro y la física ato-mista de Demócrito y Leucipo. Esta obra se consideró desaparecida durante la Edad Media y fue redescubierta en un monasterio suizo en 1417, lo cual tuvo a su vez una enorme influencia para Pierre Gassendi y otros personajes en la época de la Ilustración, quien trató de reconciliar este pensamiento con el nuevo humanismo cristiano.

Las teorías de Aristóteles fueron previas a la era Cristiana y ésta las convirtió en verdades reveladas que permanecieron prácticamente sin cambio por alrededor de 2000 años. En el año 1991 el Vaticano renunció finalmente al geocentrismo aristotélico.

La alquimia, etapa previa a la Química, comenzó con mucha proba-bilidad en Alejandría. Ésta ciudad fue fundada por Alejandro Magno, el alumno más famoso de Aristóteles, y en ella los artesanos del metal, los encargados de preparar medicinas, los encargados de controlar los cuatro elementos descritos por Aristóteles y otros más tuvieron influencia de la metafísica y la astrología así como también por las enseñanzas procedentes de China y Persia. Alejandría en cierto momento superó a la ciudad de Atenas como cuna del saber al final de la era Clásica, en parte gracias al desarrollo de técnicas y aparatos útiles para el hombre. Posteriormente los árabes, al extenderse hacia otras regiones, llegaron a Persia donde encontra-ron los restos de la tradición científica griega ante la que quedaron fascinados.

Mención aparte merece la explicación del posible origen de la pala-bra “Química”: como lo comenta Isaac Asimov, en su libro “la breve historia de la Química”, una primera teoría es que la palabra khemeia deriva del nombre que los egipcios daban a su propio país: Kham y por consiguiente puede significar “el arte egipcio”. Otra teoría, que tiene más apoyo en la actualidad, hace derivar khemeia del griego khumos, que significa el jugo de una planta, por lo tanto khemeia sería el arte de extraer jugos. Sea cual sea el origen, éste vocablo

es el antecedente de nuestro vocablo química. En árabe, la palabra khemeia se convirtió en al-kímiya, donde al es el prefijo correspon-diente a “la”. En Europa se adaptó la palabra a alquimia y los que trabajaban en ese campo se les llamó alquimistas. Éste término se aplica a todo el desarrollo de la química entre el año 300 a.C. y el 1600 d.C. (¡casi dos mil años!)

De esta época, y haciendo referencia a uno de los personajes mencionados en la resolución de la ONU, Jabir Ibn Hayyan (alqui-mista persa del siglo VII, seguidor también de las enseñanzas de Aristóteles) postuló la teoría del mercurio-azufre; en ella explicaba cómo el azufre era tierra que se trasformaba en fuego y el mercurio era agua que se transformaba en aire. Creía que el cambio de un metal por otro (por ejemplo cobre en oro) era cuestión de cambiar la proporción de los constituyentes. El aislamiento del arsénico y el antimonio se le deben a él.

Muchos fueron los adelantos en esta época: se desarrollaron técni-cas y aparatos que fueron útiles al hombre en muchos aspectos y que muchos años más tarde permitieron a los científicos, entre otras cosas, revelar la real naturaleza de la materia.

Hacia la mitad del siglo XVII, Robert Boyle se unió a un grupo nume-roso de voces que defendían la existencia de algo más de cuatro elementos; sin embargo, no dejó de lado la experimentación para conseguir obtener oro a partir de fierro. Hijo de un conde angloir-landés, contó con muy buena educación hasta su adolescencia, y

Lucrecio

Jabir Ibn Hayyan

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después, con menos recursos, pudo montar un laboratorio donde realizó numerosos experimentos con gases. La Ley de Boyle fue producto de uno de sus descubrimientos: los gases reducen su volumen proporcionalmente al aumentar la presión que se ejerce sobre ellos. También describió varias características atribuidas al aire (aún no se acuñaba el término “gas”). Su más importante aportación fue la escritura del libro “El químico escéptico” que fue publicado en 1661, donde desterró la magia y las suposiciones de la alquimia para dar paso a la Química, investigación rigurosamente científica de las sustancias que conforman la naturaleza.

En los años posteriores, la cantidad de conocimiento acerca de la materia fue incrementándose. A las sustancias conocidas, como el fierro y el oro, que no se tiene certeza de quien los descubrió, se añadieron el del dióxido de carbono, el fósforo, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el monóxido de carbono, el bario, el molibde-no y el wolframio principalmente. De esta época resalta la obtención de una bebida refrescante formada por agua y dióxido de carbono. Como dato curioso, en 1783 el joyero alemán Jacob Schweppe abrió la primera fábrica de agua mineral carbonatada al ver el poten-cial comercial de la misma.

Antoine de Lavoisier, entre las muchas contribuciones que hizo a la ciencia, está la primera tabla de los elementos. Se trata de una lista simple que en su forma final del año de 1789 (el mismo del inicio de la Revolución Francesa) presenta 33 sustancias de las cuales 25 son ahora reconocidas como elementos. Como otra importante contribución a la Química, para el año de 1790, en una publica-ción fundada por él, su esposa y varios ayudantes más, titulada “Annales de Chimie” se establecieron las reglas para nombrar a los compuestos que aún en nuestros días persiste; el término “aires”, a partir de ese escrito cambia a “gases”, término que ahora usamos cotidianamente.

John Dalton, meteorólogo interesado en la naturaleza y comporta-miento de los gases descubrió que éstos, incluso mezclados, se difundían como entidades separadas, lo cual constituyó una impor-tante prueba de que estaban formados por unidades pequeñas e independientes que les proporcionaban sus propiedades únicas. Es decir: ¡los griegos tenían razón! Era el año de 1803 cuando afirmó que las partículas que los formaban eran los átomos, ¡como hace 2200 años las habían nombrado Demócrito y Leucipo! Aquí lo importante es que el concepto como tal pasaba de ser una concepción filosófica a ser una entidad real y que éstos propor-cionaban la masa a los gases. Entre sus múltiples experimentos llegó a determinar que un contenedor lleno de hidrógeno pesaba menos que el mismo contenedor lleno de oxígeno, es decir que las partículas que los conforman, los átomos, debían tener un peso diferente. Otro grupo de experimentos clave llevados a cabo por él y otros contemporáneos suyos, son los que confirmaron que los elementos se combinaban en proporciones fijas, es decir, que el oxígeno puede combinarse con el carbono en una proporción de

uno a uno y también de uno a dos, y esto se convirtió en la base de la ley de las proporciones constantes (ahora conocida con Ley de Dalton). Es también relevante mencionar que él interpretó a las proporciones como átomos de diferentes elementos que se unen entre sí formando conjuntos y que posteriormente serían llamadas moléculas; asignó al hidrógeno un peso de 1 y estableció éste como base para determinar los pesos de otros elementos; esto en particu-lar resultó ser de gran relevancia para tiempo después pues aunque los datos obtenidos eran erróneos, el razonamiento era correcto. Este es el primer dato que se consideró para agrupar a los átomos de los elementos en una tabla.

El primer congreso de QuímicaEn Karlsruhe, ciudad ubicada en el suroeste de Alemania y a tan sólo 15 kilómetros de la frontera con Francia, tuvo lugar el Primer Congreso Internacional de Química en septiembre de 1860. Fue elegido este lugar como cede porque dos años antes se celebró ahí mismo, y con gran éxito, el Congreso de Científicos Naturales y Médicos de Alemania.

La organización y convocatoria estuvo a cargo de A. Kekulé con la colaboración de C. Weltzien (de la Technische Hochscule de

Tabla de los elementos de Lavoisier.


Karlsruhe), quien en julio de 1860 envió la invitación de dicho encuentro a cerca de 45 destacados químicos. El motivo fundamen-tal, aunque se lograron varios objetivos (como veremos más ade-lante) era acordar y unificar los criterios relacionados con el átomo, las moléculas y el peso equivalente así como generar una notación común y racional para nombrar a los compuestos químicos; como un antecedente, al que se refieren varios autores, es que para los años previos a este encuentro se tenían nada más y nada menos que ¡19 fórmulas diferentes del ácido acético! Aproximadamente desde una década previa, la búsqueda de principios unificadores en el campo de Química era intensa. Las opiniones tan diversas, fomentadas en parte por los sentimientos nacionalistas que se habían generado a raíz de los conflictos y guerras entre los países europeos, enfrentaban a los científicos de diversas ramas incluyendo a los químicos.

Se eligió como presidente del congreso a Robert Bunsen (el mismo que diseñó un mechero que producía una brillante, caliente y alta flama azul, ideal para calentar recipientes de cristal. Los estudiantes comenzaron a utilizar el mechero Bunsen en 1855) pero él declinó en favor de Karl Weltzien y los secretarios fueron Wurt, Strecker, Odling, Roscoe, Schischkoff y el mismo Kekulé; éste sugiere que se elabore una lista con los temas que serán posteriormente trata-dos en el pleno y se enfatiza la necesidad de evitar discusiones de carácter doctrinal y tratar los temas directamente.

De los primeros temas que fueron tratados está el de la noción de molécula y átomo, Kekulé y un joven químico italiano de apellido Cannizzaro (como su participación es trascendental para el tema que nos ocupa, la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, men-cionaremos más adelante un extracto de su intervención y reper-cusiones) inician el debate pues ambos tenían estudios realizados en este tema. La discusión se centra en distinguir entre molécula y átomo pero Kekulé hace énfasis en que se trate la distinción entre molécula física y molécula química. Cannizzaro responde que no comprende la noción de molécula química, pues para él solo hay moléculas físicas a pesar de que la Ley Ampère-Avogadro es la base para comprender ésta última. Kekulé argumenta que son los hechos químicos los que deben servir como base para definir y determinar el concepto de molécula química y que la molécula física sólo debe considerarse en términos de medidas.

Este es parte del relato que aconteció en el congreso citado y que muestra que en realidad la discusión era la existencia real de áto-mos y moléculas. Así mismo ocurre con el tema de la existencia de elementos diatómicos y los átomos que se encuentran en sus-tancias simples y sustancias compuestas. Tanto en las reuniones plenarias como en las comisiones se continuó con las discusiones y se amplió el debate a otros temas como el concepto de equivalente, la notación o formulación de las sustancias o la necesidad, ante nuevas evidencias experimentales, de realizar cambios en los pesos atómicos. Aunque el Congreso finalizó sin acuerdos definitivos en los temas debatidos, dio lugar a que éstos siguieran tratándose y generando resultados a largo plazo. Implicaciones clave para con-ceptos a futuro como fueron:

§ La probada existencia de los átomos (cincuenta años más tarde) con los trabajos realizados por Einstein y Perrin.

§ La adopción de nuevos pesos atómicos (ahora denomi-nadas masas atómicas) para el Hidrógeno (1), el Carbono (12), el Oxígeno (16), etc.

§ La mejora en la representación de los compuestos quími-cos propuesta por Kekulé, generando acuerdos con res-pecto a las fórmulas de los compuestos más importantes.

§ Reconocimiento de los elementos formados por molé-culas diatómicas (no átomos individuales): hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y cloro.

§ Reconocimiento a la importante aportación del químico Edward Frankland con relación al concepto de valencia.

Stanislao Cannizzaro, el gran protagonista de este Congreso, había publicado en 1858 un estudio llamado “Sunto di un corso di Filosofia chimica” donde trata la naturaleza de los átomos y con-sidera los conocimientos hipotetizados vertidos previamente por Amedeo Avogadro (también italiano, quien había fallecido cuatro años antes de llevarse a cabo este Congreso y realizó importantes aportaciones en el campo del estudio de los gases) sobre los pesos moleculares y atómicos, y que se habían generado hacía casi medio siglo antes. La brillante participación de Cannizzaro fue entorno a la descripción de cómo podía utilizarse dicha hipótesis y haciendo énfasis en la necesidad de distinguir a los átomos y a las moléculas.

El Congreso, entonces, aprobó la siguiente propuesta: “se propone que se adopten conceptos diferentes para molécula y átomo, conside-rando que la molécula es la cantidad más pequeña de sustancia que participa en una reacción y que conserva sus características físicas; el átomo entonces es la más pequeña cantidad de un cuerpo que entra en la molécula de sus compuestos”

Aunque hubo voces en contra, él no se dio por vencido y ayudado por su compatriota Pavesi, distribuyó copias del resumen del estu-dio al cual se refirió durante su intervención.


Al terminar el Congreso, y aunque el tema que nos ocupa no fue llevado a votación, muchos ya estaban convencidos de sus ideas y otros más, al tomar el camino de regreso a sus lugares de origen, se fueron convenciendo después de una lectura tranquila de aquel trabajo.

Otro resultado importante de tal reunión internacional fue el conven-cimiento de que esas reuniones de científicos permitían intercam-biar ideas, experiencias y teorías fundamentales para el progreso de la ciencia. Entre las reuniones que se sucederían después está la Primera Reunión de la Sociedad Rusa de Química, celebrada en 1869 y donde Mendeléiev anunció la Ley Periódica de los Elementos.

No menos importante es la oportunidad que tuvieron algunos científicos jóvenes y otros ya especialistas para intercambiar sus opiniones y comenzar con relaciones que serían en algunos casos epistolares.

Mendeléyev, joven ruso que en el año donde se realizó el Congreso, se encontraba en Heidelberg realizando trabajo de investigación con Kirchhoff y Robert Bunsen. Dado que éste último había recibido invitación y la ciudad sede estaba cerca, no es extraño que Dimitri también asistiera. Aunque no se cuenta con un registro de la parti-cipación de Mendeléiev en el Congreso, sí es de relevancia que él quedara impresionado por la exposición de Cannizzaro.

Dimitri Ivánovich MendeléyevNace en Tobolsk, Siberia (ex Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas) el día 8 de febrero del año 1834, hijo de Iván Pavlovich Mendeléiev (1783-1847) y de María Dimitrievna Kornilieva (1793-1850), también naturales de esa ciudad. Tuvieron 17 hijos de los cuales Dimitri era el menor (en algunas citas se estipula que fue el octavo)

En 1861 era encargado de la cátedra de Química Orgánica en la Universidad de San Petersburgo, donde comienza la redacción de un texto para esa asignatura. Cuatro años después recibe el nom-bramiento de profesor titular de Química en la misma institución.

Desde el congreso de Karlsruhe tenía la sospecha en la que las propiedades de los elementos dependían de sus pesos atómicos; había ya observaciones que parecían sugerirlo. Mendeléiev dio respuesta a esta incógnita dando fundamento no solo a la Química de su tiempo sino también a la del futuro. Escribió un libro de texto llamado Fundamentos de Química, que marca un antes y un des-pués en esta ciencia y que fue dedicado a los alumnos rusos que no contaban con uno en su idioma, considerando sus necesidades académicas.

La correlación entre pesos atómicos y propiedades de los elemen-tos eran también tema de estudio entre dos químicos: uno inglés

y otro alemán, sin tener conocimiento de esto Mendeléiev. John Alexander Reina Newlands, químico inglés y gran aficionado a la música, tuvo la idea de acomodar a los elementos en orden cre-ciente de su peso atómico. Observó que, al igual que en la escala musical, al acomodar a los elementos en series de 7, el octavo presentaba propiedades químicas parecidas al primero, originando “octavas”. Este arreglo, en columnas, colocaba a los elementos con propiedades semejantes de tal manera que al lado del flúor estaba el cloro y luego el bromo y el yodo; al lado del litio quedó el sodio y a la derecha estaban el potasio, rubidio y cesio. Al lado del magnesio estaba el calcio y luego el estroncio y bario. Ocurría lo mismo con el fósforo, el arsénico y el antimonio y con el azufre, el selenio y el telurio.

Las triadas de Döbereiner aparecían claramente relacionadas, conformándose la relación entre pesos atómicos y propiedades químicas. Newlands, ante este descubrimiento significativo, llamó “octavas” a las columnas y “ley de las octavas” a la norma como se encuentran en su distribución. Sin embargo había elementos que estando colocados en las columnas, tenían propiedades muy diferentes. Los químicos que se habían interesado en este trabajo en particular creían que se trataba de una mera coinci-dencia y que no reflejaba una real relación entre masas y pro-piedades de los elementos; por tanto, no se publicó su trabajo, sin saber que era el más adelantado en el descubrimiento de la Ley Periódica.

Dimitri Ivánovich Mendeléyev


Julius Lothar Meyer, quími-co alemán, condiscípulo de Mendeléiev en Heidelberg y que también se inspiró en el trabajo de Cannizzaro en el congreso al que también asistió, comunicó al mundo científico el descu-brimiento que hizo de la Ley Periódica de los Elementos.

Utilizando un proceso más elaborado donde mediante la obtención del volumen atómico real (pesó cantidades numéri-camente igual al peso atómico

de cada elemento y después midió el volumen a la misma presión y temperatura) elaboró un gráfico colocando en el eje de las orde-nadas (vertical) el volumen y en el de las abscisas (horizontal) los pesos atómicos, observó que los elementos de propiedades semejantes tenían también posiciones semejantes. La gráfica parecía representar un movimiento ondulatorio, mostrando cres-tas, valles, frecuencias y periodos (estos últimos son el tiempo que transcurre durante la emisión de una onda o vibración completa y fue también el término que Mendeléiev utilizó en su tabla en vez de gráfica). Este descubrimiento de Meyer, el carácter periódico de las propiedades químicas de los elementos permitía agrupar a todos los elementos conocidos en forma ordenada, regulada por una ley, la Ley Periódica. Lamentablemente se dio a conocer en 1870, un año antes del descubrimiento de la Ley Periódica de Mendeléiev.

El mismo Meyer no sólo reconoció que además de adelantarse, también Mendeléiev diseñó una tabla que permitió asomarse a los descubrimientos de otros elementos en el futuro y predecirlos con exactitud, hecho que nadie antes había hecho.

Buscando que la información con la que él contaba y esperando transmitirla a sus alumnos de manera clara, lógica y comprensible, buscó principios generales, unificadores e integradores del conoci-miento de la Química, ya que en ese entonces existía gran cantidad de información acumulada sin ningún orden.

Mendeléiev llegó al descubrimiento que lo llevaría a la posteridad primeramente por el impacto causado en él por Cannizzaro. Ahí encontró la clave para la correcta determinación de los pesos ató-micos de los elementos y familiarizándose con las propiedades de los mismos.

Según relata la historia, Mendeléiev comenzó a preparar unas tarje-tas, una para cada símbolo y las utilizaba para que sus estudiantes se familiarizaran con ellos. En cada tarjeta anotó el símbolo y el valor del peso atómico y algunas propiedades. Una noche comenzó a

jugar con ellas, como si se tratara de un juego de solitario, solitario químico, y las colocó en orden creciente de los pesos atómicos percatándose así de la repetición periódica de las propiedades semejantes de ciertos elementos. Una noche pasó acomodando estas hasta que el sueño lo venció; al otro día, un 17 de febrero de 1869, tomó un papel cualquiera y escribió por vez primera la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Ese día se dedicó a afinar dicha tabla y a escribir el artículo “Ensayo de un sistema de elemen-tos fundamentales en sus pesos atómicos y afinidad química”. Por la tarde la tabla fue enviada al tipógrafo y el 20 de febrero escribió un comunicado científico titulado “Correlación de las propiedades de los elementos con sus pesos atómicos”. Entregó el manuscrito al químico N.A. Menshutkin para su publicación en la Revista de la Sociedad Química para que fuera presentado en la siguiente reunión de ésta.

Los ejemplares de “Ensayo de un sistema de elementos fundamen-tales en sus pesos atómicos y afinidad química” los obtuvo el día primero de marzo, los envió a algunos amigos rusos y extranjeros y salió rumbo a Tverskii, con una invitación por parte de A.I. Khodnev, adonde permaneció hasta el 12 de marzo. En la asamblea de la mencionada sociedad, celebrada el 6 de marzo, se leyó su trabajo sin la presencia de Mendeléiev y al término todos se pusieron de pie y lo aclamaron. La Tabla Periódica se dio a conocer en Alemania en el número 4, volumen 106, de la Revista de Química Práctica.

Hasta 1890, Dimitri siguió afinando y perfeccionando la Tabla Periódica en la Universidad de San Petersburgo. Y entre otras aportaciones que realizó Mendeléiev fue el establecimiento de la graduación alcohólica que debía tener el vodka: 40ᵒ GL.

Para el año 1890 abandona, luego de ocupar durante 23 años, la cátedra de Química en la Universidad de San Petersburgo. Como antecedentes a esta dimisión es importante señalar que él tenía fama de liberal en una Rusia convulsa, estaba a favor de que se rea-lizaran reformas en el sistema educativo y por tal motivo escribió y entregó, a través del ministro de Instrucción Pública, una carta diri-gida al zar Alejandro III donde exponía tales ideas; al serle devuelto tal escrito, tomó aquella determinación.

Existen referencias que señalan una serie de interesantes frases que me permito reproducir aquí:

§ Si todos los elementos químicos se disponen en el orden de sus pesos atómicos, se obtiene la repetición periódica de las propiedades. Esto se expresa en la ley de perio-dicidad

§ Lo que la ciencia siembra, la gente lo cosechará§ Por el laberinto se pierden fácilmente los hechos conoci-

dos si no se planifican§ Cuando los elementos están dispuestos en columnas

verticales de acuerdo con el incremento de su peso ató-

Julius Lothar Meyer


mico, de modo que las líneas horizontales contengan ele-mentos análogos, de nuevo según el aumento de peso atómico, se produce una ordenación a partir de la cual se pueden sacar varias conclusiones generales

§ No necesito ninguna prueba. Las leyes de la naturaleza, a diferencia de las leyes gramaticales, no admiten excepción alguna. Supongo que cuando se descubran estos elementos desconocidos, más personas nos prestarán atención

§ Sin trabajo no hay talento excepcional ni genios§ La superstición es una creencia basada en la ignorancia§ Es imposible anticipar y predecir los límites del

conocimiento científico§ Que tengan fronteras los conocimientos científicos, según

las previsiones es imposible§ Todavía podemos esperar descubrir muchos cuerpos

simples desconocidos; por ejemplo, los similares al alu-minio y el silicio, elementos con pesos atómicos de entre 65 y 75

§ Todo el orgullo de un maestro son los alumnos, la germi-nación de las semillas sembradas

§ La escuela es una fuerza enorme, las principales nacio-nes y el modo de vida y el destino de los aspectos bási-cos de la educación escolar y los principios

Para el año 1906 se consideraba seguro ganador del Premio Nobel de Química. El correspondiente Comité así se lo recomendó a la

Academia Sueca de Ciencias, sin embargo fue distinguido con este premio el francés Henri Moissan (1852-1907). En novelprize.org se menciona que la motivación del premio fue “en reconocimiento a los grandes servicios prestados por él en su investigación y aislamiento del elemento Flúor y por la adopción al servicio de la ciencia del horno eléctrico así denominado por él”.

De acuerdo con varias referencias, Svante August Arrhenius, quien ganó el importante galardón tres años antes (1903) conspiró cuan-to pudo para evitar le fuera otorgado el premio de Mendeléiev; la posible razón es que aquel había sido galardonado por su teoría de la disociación electrolítica y éste no habría escatimado esfuerzo en criticarla duramente en público.

Tristemente sus últimos años fueron muy difíciles: estuvo muy enfer-mo y quedó casi ciego; falleció en San Petersburgo el 2 de febrero de 1907 a la edad de 72 años.

La tabla periódica representa una importantísima e irremplazable herramienta para acercarnos a la naturaleza de los elementos, siendo éstos los bloques de construcción de todo lo que hay en el Universo. Su historia no comienza ni termina con el trabajo de Mendeléiev pero su arduo trabajo fue decisivo para agrupar a los elementos por sus características comunes, además de predecir el descubrimiento de otros más. Definitivamente, los químicos tendrían una tarea aún más difícil si los elementos no se hubieran relacionado como están en este gráfico ahora mundialmente conocido.

Friedrich August Kekulé (1829-1896). Químico alemán que comenzó con estudios de Arquitectura y luego de poco tiempo dirigió sus esfuerzos al estudio de la Química. A partir del año 1867 fue profesor de esta materia en la Universidad de Bohn. A él le debemos dos aportaciones a esta ciencia; la primera es que demostró la tetravalencia del carbono, lo que permite que los átomos de éste elemento puedan unirse formando largas cadenas; la segunda, que merece una mención aparte es el descubrimiento de la estructura cíclica o anular de los compuestos orgánicos aromáticos. Cuenta la historia que en un sueño él “vió” cómo una serpiente, se movía y en determinado momento ésta se mordía la cola; relacionando esta imagen con lo que se conocía de estos compuestos pero aún con una estructura irresoluta, Kekulé resolvió el misterio de la estructura del anillo del benceno.(h) (i)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Asimov, I. (1999). Breve historia de la Química. Madrid, España. Alianza Editorial.

• Cid, M.R. (2009). El Congreso de Karlsruhe: paso definitivo hacia la química moderna. Rev. Eureka Enseñ. Divul. Cien., 6(3), 396-407. Recuperado de http://www.redalyc.org/pdf/920/92013010006.pdf

• Gallego, B.R., Gallego, T.A.P., y Pérez, M.R. (5 abril 2012). El Congreso de Karlsruhe. Los inicios de una comunidad científica. Educ. Química, 23 (2), 280-283. Recuperado de

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0187-893X2012000600006&lng=es&nrm=iso

• García, H. (2003). El químico de las profecías. Dimitri I. Mendeléiev. Colombia. Alfaomega.

• Jackson, T. (2016). Los elementos. Madrid, España. Librero.

• Román, P.P. (2010). Cannizzaro: químico, revolucionario y precursor de la tabla periódica. An. Química, 106(2), 137-144. Recuperado de http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/historiaquimica/roman2.pdf

• Scerri, E. (Julio 2018). El pasado y futuro de la tabla periódica. Ese fiel símbolo del campo de la química siempre encara el escrutinio y el debate. Ed. Química, 19(3), 234-241. Recuperado de http://revistas.unam.mx/index.php/req/article/viewFile/25837/24332

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30 | Ciencia y Naturaleza. MedLab 2019; Año 11 (4): 26-28

M. en C. Ignacio MartínezDepartamento de Inmunología, IIB, UNAM.

Ciencia y naturaleza

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Mutaciones en el gen LRP4 se asocian con sindactilia aislada

La sindactilia es una malformación que afecta a los dedos de las manos o de los pies, ocasionando que estos no se separen apropiadamente durante el desarrollo de la extremidad. Los dedos permanecen fusionados en pares, ya sea a nivel de tejido blanxdo o, en casos más severos, a nivel óseo (falanges, huesos metacarpianos, metatarsianos, carpianos, tarsos). La sindactilia puede ocurrir como un rasgo aislado o como parte de un síndrome de malformación múltiple. Es una de las deformidades congénitas de las manos más comunes, con una incidencia de al menos 3–10 en 10,000 nacimientos vivos y es dos veces más común en hombres. Se han descrito algunas características de la segregación

genética de casos familiares de sindactilia, pero dado que hay una amplia variedad de manifestaciones del padecimiento se ha planteado la participación de múltiples genes en su aparición y desarrollo, la mayoría de los cuales aún son desconocidos o bien se tiene poco claro su papel. En este contexto, se sabe que algunas variantes de la proteína 4 relacionada con el receptor de lipoproteína de baja densidad (LRP4), afectan la vía de señalización mediada por las proteínas Wnt durante el desarrollo óseo y conducen a la aparición del Síndrome de Cenani-Lenz, que se manifiesta por una sindactilia compleja bilateral de las manos y pies, así como anomalías renales. Sin embargo, se desconoce si esta misma proteína tiene un papel en el desarrollo de la sindactilia aislada. Para contribuir en este

campo, un grupo de investigación de la Universidad de Washington, USA, secuenció la proteína LRP4 de un niño con sindactilia aislada y encontró dos mutaciones no descritas previamente, que podrían ser las responsables de este padecimiento. Interesantemente, cada una de las mutaciones fue heredada de uno de los padres, quienes no presentaron esta malformación, lo cual sugiere que solo cuando ambas están presentes se afecta el desarrollo de las extremidades. Para leer más: Sukenik R, et al. 2018. Mutations in the fourth β-propeller domain of LRP4 are associated with isolated syndactyly with fusion of the third and fourth fingers. Hum Mutat. 39(6): 811. doi: 10.1002/humu.23417.

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Cáncer de vejiga detectable en orina

De acuerdo a la Sociedad Americana de Cáncer, el cáncer de vejiga es el sexto tipo más común, particularmente entre hombres quienes representan el mayor número de casos. Este padecimiento es responsable de alrededor de 15 000 defunciones y más de 80, 000 casos nuevos cada año. En las etapas tempranas de este cáncer puede haber presencia de sangre en la orina, lo cual es un signo inespecífico, y regularmente no hay dolor ni malestar, por lo que el diagnostico temprano es poco común. En etapas más tardías puede haber dolor, dificultad para orinar y sangrados mas abundantes, pero no siempre es así y todas estas molestias pueden tener otras causas. Cuando se sospecha la presencia del cáncer de vejiga los

estudios citológicos son la herramienta mas utilizada para el diagnóstico. Sin embargo, su sensibilidad es baja, particularmente en las primeras etapas de la enfermedad. Estudios recientes muestran que las biopsias líquidas (muestras de orina) pueden contener material genético del tumor que puede ser detectado por métodos moleculares. Para contribuir en esta área, un grupo de investigación de la Universidad de Tokio realizó un estudio para investigar si el plasma o la orina son adecuados para detectar ADN derivado de tumores en pacientes con cáncer de vejiga en estadio temprano. Para ello realizaron la detección de más de 10 oncogenes expresados en células tumorales mediante PCR en 150 muestras,

incluyendo tumor primario, tumor benigno, orina y plasma. Todo ello comparado con el diagnóstico convencional mediante microscopia. Sus resultados muestran que los análisis citológicos detectaron células tumorales en solo el 22% de los casos positivos, mientras que la evaluación mediante PCR mostró una sensibilidad diagnóstica de 78% al usar orina y solo 2% al usar plasma. Estos datos sugieren que la orina es una biopsia líquida ideal para detectar ADN derivado de tumores y refleja con mayor precisión la aparición temprana de los mismos. Para leer más: Hirotsu Y, et al. 2019. Genomic profile of urine has high diagnostic sensitivity compared to cytology in non-invasive urothelial bladder cancer. Cancer Sci. doi: 10.1111/cas.14155.

Trichinella spiralis inhibe la respuesta inmune mediante microvesículasLa triquinelosis es un padecimiento causado por el nematodo parásito Trichinella spiralis, el cual se adquiere al consumir carne mal cocida a cruda que contiene las larvas. En el tracto digestivo las larvas maduran y se diferencian a hembras y machos que a su vez originarán más larvas, las cuales llegarán a diferentes espacios musculares a través de la sangre, para enquistarse y permanecer así hasta ser consumidas y repetir el ciclo en un nuevo hospedero. Esta parasitosis se mantiene activa en diferentes carnívoros silvestres, pero también se presentan brotes de infección humana al consumir carde de ganado porcino infectada con este nematodo. Para establecerse exitosamente este parásito modifica la respuesta inmune de su hospedero mediante la producción de factores solubles, los cuales sigue produciendo posteriormente para evadir la respuesta inmune y permanecer

32 | Ciencia y Naturaleza. MedLab 2019; Año 11 (4): 26-28

Autopsia molecular para identificar enfermedades hereditarias Se tiene registrado que existen un grupo de padecimientos cardiacos repentinos, que conducen a muerte súbita prematura. Se presentan sin hallazgos toxicológicos y en conjunto son denominados Síndrome de Muerte Súbita Arrítmica (SMSA). Este síndrome afecta entre 0.24 y 0.81 por cada 100,000 adultos jóvenes por año en países desarrollados. Los registros epidemiológicos muestran que el SMSA es la causa más común de fallecimientos repentinos en jóvenes menores de 35 años, constituyendo hasta 40% de los mismos. El SMSA es establecido durante la autopsia y se sabe que defectos hereditarios en los canales de iones del tejido cardiaco pueden ser los responsables de hasta la mitad de las muertes ocurridas por este síndrome. De ahí la importancia de establecer la presencia de esos defectos hereditarios en los familiares sobrevivientes para identificar futuros casos de SMSA. El análisis de mutaciones genéticas en el ADN post mortem es conocido como autopsia molecular y tiene el potencial de identificar mutaciones asociadas a enfermedades cardiacas hereditarias como las que se han mencionado, por lo que se recomienda como parte del asesoramiento para los parientes consanguíneos de las personas fallecidas. Desafortunadamente existen dos limitaciones principales que obstaculizan el empleo masivo de este tipo de diagnóstico molecular preventivo: en primer lugar, el uso de tejido fijado en formalina o embebido en parafina, dificulta la extracción del ADN y, en segundo término, el costo de los procesos de secuenciación aún es alto para su uso generalizado. Por ello, un grupo de investigación de la Universidad San George, en Londres, Inglaterra, exploró la posibilidad de usar las tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS por sus siglas en inglés) para superar las limitaciones financieras y enriquecer el número de genes candidato. Emplearon el equipo HiSeq

2000 (Illumina Inc., San Diego) para proporcionar una plataforma NGS de genes candidatos de alto rendimiento y bajo costo. Asimismo, su población de estudio fueron casos de SMSA y sus familiares. Sus resultados demuestran que la plataforma NGS tiene una sensibilidad del 100% para las mutaciones de riesgo en las muestras obtenidas de las autopsias, pero tiene un valor predictivo positivo de apenas 16% para identificar esas mismas mutaciones heredadas en los familiares cercanos. Este primer intento proporciona datos para que en el futuro cercano pueda mejorarse y ofrecer mejores opciones a los familiares que lo requieran. Para leer más: Raju H, et al. 2019. Next-generation sequencing using microfluidic PCR enrichment for molecular autopsy. BMC Cardiovasc Disord. 19(1): 174.

durante largo tiempo en tejido muscular. Sin embargo, parece ser que no es el único mecanismo que utiliza, pues un trabajo reciente publicado por la Universidad de Belgrado, Serbia, demostró que las larvas musculares de T. spiralis producen vesículas extracelulares (VE) que contienen proteínas inmunomoduladoras como las interleucinas 6 y 10. Estas estructuras tienen la misma capacidad de inducir respuestas reguladoras que los productos de excreción-secreción, pero de manera independiente. Las VE representan

una herramienta de comunicación recién descubierta pero universal entre células u organismos. Sin embargo, existen pocos datos sobre EV de nematodos y ninguno para T. spiralis. Por lo que este es el primer trabajo que aborda este tipo de comunicación entre este parásito y el sistema inmune de su hospedero. Para leer más: Kosanovic M, et al. 2019. Trichinella spiralis muscle larvae reléase extracellular vesicles with immunomodulatory properties. Parasite Immunol. doi: 10.1111/pim.12665.

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