Breve recorrido por las líneas celulares y el cáncer

Muy buenas a todos. Hoy os traigo un proyecto que llevaba preparando desde mediados de agosto y uno de los motivos por los que, en parte, no he podido escribir tanto estos meses.

Este proyecto es un vídeo al que he titulado ''Breve recorrido por las líneas celulares y el cáncer''.

Las líneas celulares son una serie de poblaciones de células extraídas de organismos pluricelulares que han conseguido la capacidad de dividirse ilimitadamente. El hecho de que se puedan cultivar durante largos períodos de tiempo las hace muy útiles en investigación.

Normalmente, las células extraídas de organismos pluricelulares, las nuestras por ejemplo, cuando son cultivadas no son capaces de dividirse ilimitadamente. Pueden proliferar durante un tiempo, pero siempre terminan muriendo. Es por ello que hasta mediados del siglo pasado, se buscaba desesperadamente un método con el que cultivar células humanas durante un tiempo indefinido... Y se encontró.

En 1951, el Dr. Otto Gey descubrió unas células humanas que sí eran capaces de dividirse indefinidamente. Estas eran capaces de proliferar sin problemas en cultivos debido a que eran células cancerosas, procedentes de un tumor de una paciente del hospital Johns Hopkins llamada Henrietta Lacks, a la que extrajeron sus células en una biopsia. Así, se creó la línea celular HeLa. Cabe decir, que esta línea se creó sin el consentimiento de Henrietta y su familia no supo nada de las investigaciones derivadas de la creación de esta línea hasta 1975.

Las células de Henrietta, supusieron una revolución de la medicina y la biología de la época. Gracias a la línea celular HeLa, el Dr. Salk pudo desarrollar su vacuna de la polio. Las HeLA también fueron las primeras células humanas en ser clonadas y se han empleado en investigaciones sobre el cáncer, el SIDA, etc.

Concurso talleres GUÍAME-AC-UMA, vaya nivel del alumnado! Arquitectura, Astrofísica, Genetica... @FECYT_Ciencia @InfoUMA pic.twitter.com/MeT6dUJvLG

— Encuentros ciencia (@enc_ciencia) 6 octobre 2017

Este vídeo es el proyecto que presenté en el Concurso de Proyectos Guíame-AC-UMA, en el que he tenido la suerte de quedar en el primer puesto. Antes de terminar el post, me gustaría felicitar a mis compañeros que también han participado en el concurso, por la calidad de sus trabajos. Espero veros proximamente ;)

Guerra de antisépticos

Sheldon, un personaje que representa la obsesión con la higiene y el uso de desinfectantes

Muy buenas a todos. Estoy seguro que todos mis lectores, en algún momento de su vida, se habrán hecho alguna que otra herida (espero que de poca gravedad, evidentemente). Tras hacernos una herida, normalmente nos echamos algún desinfectante para evitar que esta se infecte y seguimos con nuestra vida como si no hubiera pasado nada.

El botiquín siempre nos ofrece una gran variedad de productos con los que desinfectar nuestras heridas. Algunos utilizan alcohol y otros, agua oxigenada. También hay gente que prefiere frotar la herida con jabón o con un algodón que ha sido humedecido previamente con Betadine. Todos estos remedios sirven para desinfectar la herida, sin embargo, se basan en mecanismos diferentes. Hoy veremos las características de diferentes tipos de desinfectantes, o mejor dicho, antisépticos.

Es común llamar desinfectantes a estos remedios. La desinfección es el proceso general, ya sea físico o químico, en el que se eliminan todo tipo de agentes patógenos, como bacterias, virus, protozoos u hongos. Al usarlos en las heridas nos deshacemos de todo tipo de invitados indeseados, por lo tanto, las desinfectamos. Es lógico que se llamen desinfectantes, ¿no?

No del todo. Al utilizarlos, nuestra principal intención no es el hecho de eliminar los patógenos, sino evitar la infección. Es por ello que es más correcto usar el término antiséptico (anti 'contra' y septicos, putrefacción', en griego). Los antisépticos son sustancias que, aplicadas sobre un tejido vivo o sobre la piel, pretenden reducir la posibilidad de infección o descomposición.

A simple vista, puede parecer que no hay una gran diferencia entre desinfectantes o antisépticos, pero tenemos que tener en cuenta que, mientras que todos los antisépticos se pueden aplicar al cuerpo, no todos los desinfectantes podemos usarlos para desinfectar las heridas. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (también conocido como agua fuerte) es un agente desinfectante utilizado corrientemente para limpiar, sin embargo, es obvio que no se puede utilizar como antiséptico, ya que tiene un gran poder corrosivo.

Otro obsesionado con la higiene: Levi, de la serie de animación japonesa Attack on titan.

Aclaradas las diferencias, podemos comenzar a hablar de los antisépticos. Una sustancia que sea usada como antiséptico debe de poseer poder germicida, así como un amplio espectro, es decir, funcionar ante una gran variedad de microorganismos patógenos. Su efecto debe ser rápido, pero duradero, y no puede ser perjudicial para nuestro organismo. Además, debe ser estable, tener un período activo relativamente largo, para que pueda ser guardado y se pueda acceder a él cuando sea necesario.

Cuando se forma una herida, los microorganismos que se encuentran en el medio pueden entrar a nuestro cuerpo a través de ella. Los antisépticos se encargan de evitar las infecciones gracias a sus propiedades germicidas (destruyen microorganismos) o bacteriostáticas (impiden el crecimiento de las bacterias). Pero, ¿cómo funcionan realmente? 

Alcohol

Fórmula estructural de la molécula de etanol. (Dominio público Autor Lukáš Mižoch )

El alcohol que se utiliza normalmente para desinfectar es el alcohol etílico, es decir, el etanol (CH3-CH2-OH). El alcohol etílico para desinfectar normalmente se encuentra en disolución al 70-90%.

El etanol es un compuesto químico incoloro e inflamable con un punto de ebullición relativamente bajo (78'4ºC). Es por ello que, para evitar que el alcohol se evapore, siempre se recomienda cerrar el bote después de utilizarlo.

El alcohol elimina los microorganismos reaccionando con las proteínas y desnaturalizándolas. Las proteínas, cuando son desnaturalizadas, pierden su estructura tridimensional, y con ella, sus funciones. Además, el alcohol altera la polaridad del medio, lo que daña la membrana celular y la rompe. Esta capacidad le permite destruir bacterias, hongos y virus, pero no endósporas. Las endósporas son células bacterianas recubiertas por capas especiales que las hacen resistentes ante todo tipo de amenazas (radiaciones, enzimas, altas temperaturas, compuestos químicos...)

El alcohol etilico que se utiliza para desinfectar no puede ser ingerido porque ha sido desnaturalizado, esto es, se le han añadido aditivos, como alcanfor o cloruro de benzalconio. La desnaturalización industrial (no confundir con la desnaturalización de las proteínas) es un proceso consistente en añadir aditivos que tienen sabor amargo o aromas desagradables a diversos tipos de sustancias para que no puedan ser ingeridas.

Agua oxigenada

Fórmula del peróxido de hidrógeno, H2O2 (Imagen de dominio público)

El agua oxigenada o peróxido de hidrógeno (H₂O₂) es un líquido incoloro con un olor desagradable. Alcanza su punto de ebullición a los 150ºC. El peróxido de hidrógeno que utilizamos como antiséptico se encuentra en disolución a baja concentración (3-9%). El peróxido de hidrógeno es una molécula inestable, por lo tanto, siempre se añade a su disolución un estabilizador, que tiene un carácter ligeramente ácido. Además, los botes de agua oxigenada siempre son opacos para que no entre luz y no se acelere su descomposición.

El peróxido de hidrógeno es un agente oxidante que al aplicarse en una herida provoca la oxidación de diversas moléculas de los microorganismos, como los lípidos, las proteínas y el ADN. Esto causa la alteración del metabolismo de la célula patógena. Además, las enzimas catalasas de las células reaccionan con el agua oxigenada, transformándola en agua y oxígeno. Este oxígeno evita el desarrollo de bacterias anaerobias estrictas, como el Clostridium tetani, causante del tétanos. Sin embargo, este mismo oxígeno no es efectivo contra los organismos aerobios, puesto que necesitan oxígeno para realizar la respiración celular, y por tanto incluso les puede ser útil.

El agua oxigenada tiene cierta eficacia contra bacterias, especialmente las anaerobias estrictas, esporas, virus y hongos, sin embargo, también ralentiza la curación de la herida, porque también mata las nuevas células que se van formando. Es por ello que se prefiere el uso de otros antisépticos.

Jabón

Jabón. Autor  Ilya Yakubovich
Attribution-ShareAlike 2.0 Generic(CC BY-SA 2.0)

Los jabones son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos. El jabón tiene una parte hidrosoluble, que le permite disolverse en agua y una parte hidrófoba. Cuando usamos jabón, la parte hidrófoba se junta con las gotitas de grasa y las encierra. Como el jabón tiene a su vez una parte hidrosoluble, el agua disuelve el jabón, con la gota de grasa incluida.

El jabón, con sus partes hidrosolubles hacia fuera, y la gotita de grasa en su interior. SuperManu / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

El jabón puede servir como antiséptico debido a que las membranas célulares están formadas por una bicapa lipídica. Cuando tratamos una herida con jabón, este disuelve las membranas plasmáticas, haciendo que se rompan y la célula muera.

Povidona yodada/ Betadine

2-Pirrolidiona, 1-etenil-, homopolímero, comp. con iodo. Iodopovidona para los amigos. Autor Roland Mattern License: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

La povidona yodada (conocida en España como Betadine, por su forma comercial) es un producto formado por una solución de povidona y yodo molecular, usado como antiséptico para tratar cortes y pequeñas heridas. La povidona es un polímero soluble en agua que no es tóxico para los animales y que se puede combinar con el yodo, volviéndolo soluble.

Cuando la iodopovidona es aplicada sobre la piel, el yodo es liberado lentamente sobre esta e interactúa con las proteínas de los microorganismos, entre ellas los enzimas, provocando la desnaturalización de estas. Al perder su función las proteínas y los enzimas, el metabolismo del patógeno se ve alterado y muere. La povidona yodada es eficaz contra las bacterias y los virus.

Saliva

Estructura de la lisozima. Autor Yikrazuul 
License: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

No es típico desinfectarse una herida con saliva, pero los animales, que obviamente no disponen de antisépticos, suelen chuparse las heridas que se hacen. La saliva contiene enzimas, como la lisozima, inmunoglobulinas y proteínas como la lactoferrina, cuya función evitar infecciones bucales, pero también pueden servir como desinfectantes.

La lisozima rompe la pared bacteriana al deshacer las uniones entre el ácido N-acetilmurámico y la N-acetil-D-glucosamina, presentes esta pared. Por el otro lado, la lactoferrina tiene función bacteriostática, pues atrapa el hierro presente en el medio que necesitan las bacterias para desarrollarse, y también tiene función bactericida.

La saliva también contiene factores de crecimiento que pueden acelerar la cicatrización de las heridas. Sin embargo, no debemos olvidar que en la boca y en la saliva se encuentran una gran cantidad de bacterias y que la saliva aporta humedad a la herida, lo que favorece el crecimiento de microorganismos. Por lo tanto, el uso de la saliva como antiséptico puede ser contraproducente.

Eso es todo. Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post.

¿Cómo funcionan los pulmones?

http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/ ''Aparato respiratorio del ser humano'' José Alberto Bermúdez (Modificado)

Ahora mismo estás respirando. Respiras tú mientras lees estas palabras y respiro yo mientras las escribo. La respiración es un proceso aparentemente simple en el que se ven implicadas numerosas estructuras. Este proceso lo realizamos de manera involuntaria continuamente y sin él no podríamos vivir.

Los pulmones son los órganos principales que nos permiten respirar, pero ¿Cómo funcionan exactamente? ¿Esto de respirar, cómo va?

Antes de ver cómo es el proceso respiratorio, debemos ver de qué partes se compone el aparato respiratorio.

• Vías respiratorias superiores

http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/ ''Aparato respiratorio humano'' (Modificado)

Dentro se incluyen las fosas nasales, la faringe y la laringe. Conducen el aire desde el exterior hasta la tráquea.

Las fosas nasales son dos cavidades separadas que comunican los orificios nasales, también llamados narinas, con la nasofaringe. Son el tramo inicial del aparato respiratorio y además de respirar también permiten la captación de olores.

La faringe comunica con las fosas nasales a través de unos orificios denominados coanas. La faringe es una vía común del aparato digestivo y del respiratorio. Se divide en distintas zonas: nasofaringe (situada detrás de las fosas nasales), orofaringe (situada detrás de la cavidad oral) y laringofaringe (conecta con la laringe).

La laringe está formada por nueve cartílagos y ligamentos. En su zona superior se encuentra la epiglotis, que impide el paso de alimentos. También posee un estrechamiento denominado glotis, en el que se encuentran las cuerdas vocales, que nos permiten emitir sonidos y hablar.

• Vias respiratorias inferiores

http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/ ''Pulmones humanos'' (Modificado)

La tráquea es un tubo con 18 cartílagos que mide 12 cm de largo aproximadamente y conecta la laringe con los bronquios. Los bronquios son las dos divisiones de la tráquea que se dirigen a cada uno de los pulmones. De estos van surgiendo ramificaciones cada vez más pequeñas hasta formar los bronquiolos, que son las ramificaciones más pequeñas. Los bronquiolos en sus extremos poseen alvéolos pulmonares, que son las pequeñas estructuras donde se produce el intercambio gaseoso.

Tenemos alrededor de 30.000 bronquiolos en cada pulmón y aproximadamente 700.000.000 alvéolos pulmonares en total. Estos alvéolos abarcan una superficie que alcanza hasta los 75 metros cuadrados.

• Pulmones

Lungs-simple diagram of lungs and trachea. By Patrick J. Lynch, medical illustrator  Creative Commons Attribution 2.5 License 2006

Los pulmones son dos órganos de aspecto esponjoso y estructura cónica. El pulmón derecho está dividido en dos cesuras dando lugar a tres lóbulos, mientras que el izquierdo solo tiene una única cesura que lo divide en dos lóbulos. Los pulmones se situan en el interior de la caja torácica, a ambos lados del corazón y protegidos por las costillas. Son de color rosado y pesan alrededor de 500 g y 600 g, según la masa de la persona.

Ambos están recubiertos por una membrana serosa de tejido conjuntivo denominada pleura. La pleura está formada por dos láminas: la pleura parietal, más externa, y la pleura visceral, más interna. Entre ambas láminas se encuentra el líquido pleural, que disminuye el rozamiento entre las dos láminas durante la respiración.

Bien, ya hemos visto las diferentes partes del aparato respiratorio, ahora continuaremos con el proceso respiratorio

Normalmente, cuando hablamos de la respiración, pensamos en el proceso por el cual el aire entra en los pulmones, obtenemos oxígeno y eliminamos el dióxido de carbono al expulsar el aire.

Profundicemos un poco. Para empezar, separaremos el proceso respiratorio en tres fases: ventilación pulmonar, intercambio de gases y perfusión y transporte de gases.

• Ventilación pulmonar

http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/ ''Inspiración y espiración del ser humano'' José Alberto Bermúdez

La ventilación pulmonar es el paso del aire desde el exterior hacia los pulmones y, después, de estos al exterior. Dividimos la ventilación pulmonar en dos movimientos: el de inspiración o inhalación y el de espiración o exhalación.

Durante la inspiración, la cavidad torácica aumenta de volumen: el diafragma se contrae y baja, y los músculos intercostales se contraen, elevando las costillas y dirigiéndolas hacia adelante. Esto permite a los pulmones expandirse. Al aumentar estos de volumen, la presión en el interior de los pulmones disminuye, haciendo que el aire se introduzca en ellos

En la espiración, el diafragma se relaja y asciende, al mismo tiempo que los músculos intercostales se relajan, bajando las costillas. Así, la cavidad torácica disminuye su volumen junto a los pulmones y el aire es expulsado.

•  Intercambio de gases

http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/ ''Alveolo pulmonar del ser humano'' José Alberto Bermúdez

Es el proceso por el cual el oxígeno del aire, una vez en el interior de los alvéolos, pasa a la sangre de los capilares y el dióxido de carbono de la sangre pasa a las cavidades alveolares. El intercambio de gases se realiza por difusión simple y es pasivo, es decir, no requiere un gasto de energía, ya que los gases tienden a desplazarse hacia donde están menos concentrados. Dado que la concentración de oxígeno es mayor en el aire que en la sangre del capilar, el oxígeno se dirige hacia la sangre, con el fin de igualar las concentraciones y con el dióxido de carbono ocurre lo contrario, va de la sangre hacia el aire.

En los pulmones, la difusión se produce en los alvéolos pulmonares. Los alvéolos pulmonares constituyen la porción final de los bronquiolos. Son unos sacos formados por epitelio plano simple y rodeados por numerosos capilares. Su pared interna está recubierta de un líquido blanco y pegajoso, necesario para realizar el intercambio gaseoso.

En el organismo, el intercambio gaseoso se produce en dos lugares: en los capilares de los alvéolos pulmonares (intercambio gaseoso a nivel pulmonar) y en los capilares de los tejidos (intercambio de gases a nivel celular).

Cuando los capilares llevan la sangre hacia los tejidos, el oxígeno es aprovechado por los tejidos y la sangre recoge el dióxido de carbono, producido como desecho por los tejidos, para llevarlo a los pulmones, donde será expulsado.

• Perfusión y transporte de los gases

La perfusión es el movimiento de la sangre a través de los vasos sanguíneos. Este movimiento es impulsado por el corazón y aunque no pertenece realmente a la respiración, es necesario para ella, pues sin la perfusión no se realizaría el intercambio gaseoso en los tejidos ni en los alvéolos.

A la izquerda, la hemoglobina.  A la derecha, un grupo hemo.

Los gases son transportados por los glóbulos rojos gracias a la hemoglobina. La hemoglobina es una proteína que es capaz de transportar el oxígeno gracias a los cuatro grupos hemo que posee (una molécula de hemoglobina es capaz de transportar cuatro moléculas de oxígeno). El dióxido de carbono es transportado por la sangre disuelto en el plasma sanguíneo, unido a la hemoglobina o en forma de ion bicarbonato.

Una vez que se ha realizado el transporte de gases, la sangre conduce el dióxido de carbono hacia los pulmones para su eliminación en la espiración y tras ello, se vuelve a repetir el proceso respiratorio.

Eso es todo. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!

¿Cómo funcionan los riñones?

Estructura del riñón y la nefrona

Muy buenas a todos. Dejamos de lado brevemente la histología para hablar de unos órganos esenciales para el correcto funcionamiento de nuestro organismo: los riñones. También veremos cómo se forma la orina y  las vías que recorre hasta su expulsión del organismo.

Los riñones pertenecen al aparato excretor, que se encarga, como su nombre dice, de la función de excreción. Es muy importante distinguir la excreción de la defecación. La excreción consiste en la eliminación de residuos metabólicos procedentes del interior de las células, mientras que la defecación consiste en la eliminación de restos de alimentos que no pueden ser digeridos (por lo tanto, estos restos no proceden del interior celular).

Al aparato excretor pertenecen las siguientes estructuras:

Aparato urinario

• El aparato respiratorio, encargado de expulsar dióxido de carbono. 
• El aparato urinario, compuesto por los riñones, los uréteres, la vejiga y la uretra, que se encargan de formar y expulsar la orina.
• Las glándulas sudoríparas, que se encuentran distribuidas por toda la piel y que eliminan pequeñas cantidades de residuos. Además, sirven para refrescar la piel.

El aparato urinario
 

•   Los riñones

Estructura del riñón

Son dos órganos situados en la parte posterior del abdomen, uno a cada lado de la columna vertebral. Están rodeados de tejido adiposo y encima de cada uno de ellos hay una glándula, llamada glándula suprarrenal. Los riñones son de color rojo oscuro y miden 12 cm de largo y 6 cm de ancho. Distinguimos en el riñón un lado cóncavo y un lado convexo. El lado cóncavo incluye una región denominada hilio renal, donde se conecta el riñon con la arteria y vena renales y con el uréter.

Dentro del riñón encontramos tres partes:

• Corteza renal, la más superficial. Tiene aspecto granulado, debido a que en ella se encuentran los glomérulos de Malphigi de las nefronas.
• Médula renal, más interna. Posee pirámides renales o pirámides de Malphigi. Estas presentan un aspecto estriado. Pueden haber entre 8 y 18 pirámides renales en la médula renal. Entre las pirámides renales hay columnas de Bertin, formadas por el mismo tipo de tejido que la corteza renal.
• Pelvis renal, la más interna. Es hueca y tiene forma de embudo. Recoge la orina producida y la lleva al uréter.

Estructura de la nefrona

• Producción de orina

La nefrona es la unidad funcional del riñón, se encarga de filtrar la sangre y liberarla de los residuos metabólicos. Las nefronas son tubos microscópicos, que aparecen en número aproximado de 1'2 millones en cada riñón. La formación de la orina en la nefrona se divide en tres procesos:

Representación esquemática de la nefrona, con sus diferentes partes

• Filtración glomerular. La arteria renal se va ramificando en vasos más pequeños hasta convertirse en vasos microscópicos, que permitan el paso del plasma sanguíneo al interior de la nefrona. En la filtración, una parte del plasma sanguíneo pasa de un vaso sanguíneo, denominado arteriola aferente, al interior de la cápsula de Bowmann. El plasma que no entra a la cápsula se queda en la sangre y sale por otro vaso, denominado arteriola eferente. Este plasma, tras ser filtrado, recibe el nombre de filtrado glomerular y no tiene células ni proteínas, aunque lleva sustancias útiles, como glucosa, aminoácidos y hormona. Posteriormente, el filtrado pasa al interior de la nefrona.

• Reabsorción tubular. A lo largo de la nefrona, según las necesidades del organismo, se van absorbiendo sustancias útiles (glucosa, aminoácidos, hormonas, agua, sales minerales...), que vuelven a la sangre a través de la red de capilares peritubulares. Estos capilares confluyen en la vena renal, que sale del riñón libre de sustancias de desecho. Esto evita que el cuerpo desperdice un gran número de sustancias útiles.

• Secreción tubular. La nefrona, además de absorber sustancias, también puede secretarlas. Durante la secreción tubular, se liberan iones que se encuentren en exceso, amoníaco y ciertas sustancias químicas como la penicilina, entre otros medicamentos, para que sean eliminados a través de la orina. Mediante este proceso, el cuerpo elimina diversas sustancias y regula el pH sanguíneo.

Al finalizar esta serie de tratamientos, se obtiene un líquido que será expulsado del cuerpo: la orina. El riñón filtra 120 ml de plasma por minuto, del los cuales, solo 1 ml pasa a formar parte de la orina, y los 119 ml restantes de agua son reabsorbidos. Diariamente, se producen entre 500 y 2300 ml de orina, pero la cantidad de agua que hay en el organismo apenas varía un 1%. La insuficiencia renal crónica aparece cuando la capacidad de filtración disminuye por debajo del 20% y puede llevar a la muerte.

Comparación entre la composición de la sangre y la orina

La orina de los mamíferos se compone de agua (95%), sustancias orgánicas (3%) y sales minerales (2%).

Dentro de las sales minerales, se incluyen cloruros, fosfatos, sulfatos y sales amoniacales. Entre las sustancias orgánicas, hay urea (procedente de la descomposición del amoníaco resultante del catabolismo proteico), ácido úrico (originado en el catabolismo de las bases nitrogenadas) y creatinina (procedente del catabolismo proteico). Además, la orina también contiene pigmentos, como la urobilina, que se forma en la degradación de la hemoglobina, y medicamentos.

La orina formada en las nefronas pasa a la pelvis renal, y de esta, al uréter. Los uréteres conducen la orina a la vejiga mediante las contracciones musculares de las paredes de estos conductos. La vejiga tiene una capacidad de medio litro y va recibiendo la orina a través de un goteo continuo.

La orina se expulsa en la micción. Esta sale de la vejiga al pasar un esfínter que rodea el cuello de la vejiga y atraviesa la uretra, hasta llegar al exterior.

Glándulas exocrinas y endocrinas

(Este post es una recopilación de dos publicaciones anteriores, sobre las glándulas exocrinas y endocrinas, con modificaciones y mejoras. Pretende acompañar al post anterior sobre los epitelios glandulares)

Como ya hemos visto anteriormente, nuestro organismo cuenta con un complejo sistema de glándulas destinadas a diferentes finalidades. Distinguiremos las glándulas en exocrinas, si liberan sus productos al exterior del cuerpo o al interior de cavidades, y endocrinas, si liberan sus productos al interior de los vasos sanguíneos.

Sistema exocrino

Es un sistema cuyas glándulas no están conectadas entre sí, de tal manera que cada una funciona independientemente de las otras. Lo único que estas glándulas tienen en común es el hecho de que todas están cubiertas por capas de tejido conjuntivo. Muchas se dividen en dos partes: una parte que produce las sustancias y otra por donde salen estas sustancias. Estas glándulas pueden ser estimuladas por el sistema nervioso autónomo o por el sistema endocrino.
Las glándulas exocrinas se pueden dividir según su la naturaleza de sus secreciones:

• Mucosas: Producen secreciones ricas en carbohidratos. Son viscosas, con función lubricante o protectora.
• Serosas: Producen secreciones ricas en proteínas, principalmente enzimas.
• Sebáceas: Producen secreciones grasas.

Hay un gran número de glándulas exocrinas, entre las que se pueden destacar:

• Hígado. Posee muchas funciones, entre ellas la de secretar bilis, que provoca la emulsión de las grasas en el intestino delgado para facilitar su absorción.

• Páncreas. Es una glándula mixta. Produce jugo pancreático, que al ser secretarse dentro del intestino delgado, rompe las proteínas y facilita su absorción.
• Glándulas sudoríparas. Producen el sudor, que nos refrigera y ayuda a eliminar sustancias de desecho.
• Glándulas sebáceas. Producen sebo, una sustancia grasa que lubrica y protege la piel.

De izquierda a derecha: sublingual, submaxilar y parótida.

• Glándulas salivares. Destacan tres: parótida, submaxilar y sublingual. Alrededor de la boca también hay pequeñas glándulas salivares. Producen saliva, que inicia la disgestión de algunos nutrientes, ayuda a percibir los sabores, lubrica la boca favoreciendo la deglución y el habla y elimina bacterias mediante la lisozima, una enzima que funciona como un antibiótico natural...
• Células caliciformes. Son células que componen las mucosas de los aparatos digestivo y respiratorio. Segregan mucus o moco, con función protectora.

La glándula lagrimal se halla realmente por encima del ojo, y no en el conducto lagrimal

• Glándulas lagrimales: Producen lágrimas, que hidratan la superficie del ojo, nutren la córnea, lubrican los párpados y eliminan bacterias.
• Próstata: Produce el líquido prostático, que compone el semen, alimenta a los espermatozoides y neutraliza la acidez de la vagina.
• Glándulas de Cowper: Produce un líquido lubricante que facilita el coito.
• Glándulas de Bartolino: Lubrican los labios vaginales, facilitando el coito.
• Glándulas mamarias: Producen leche, que es el alimento de las crías de animales mamíferos. 

Sistema endocrino

El sistema endocrino es el sistema compuesto de glándulas de secreción interna que producen hormonas, que se liberan al torrente sanguíneo y regulan ciertas funciones del cuerpo. Es un sistema de señales similar al del sistema nervioso pues ambos coordinan las acciones de ciertos órganos, pero presentan ciertos paralelismos:

Las hormonas funcionan como mensajeros químicos entre células. El efecto de estas es directamente proporcional a la cantidad liberada.

Los tipos de comunicación de las hormonas pueden ser: 

• Paracrina: La glándula produce una hormona y la expulsa al líquido extracelular, donde llega a las células cercanas.
• Endocrina: La glándula produce una hormona y la libera al torrente sanguíneo, donde puede llegar a cualquier célula.

La síntesis de hormonas es estimulada o inhibida principalmente por otras hormonas y por el sistema nervioso. Los efectos de las hormonas son:

• Estimulante: Promueven la actividad de un tejido.
• Inhibitorio: Disminuye la actividad de un tejido.
• Antagonista: Cuando dos hormonas tienen efectos opuestos entre sí.
• Sinergista: Cuando dos hormonas aumentan su potencia si se producen juntas.
• Trópico: Cuando altera el metabolismo de otra glándula endocrina (mensajero químico entre glándulas).
• Balance cuantitativo: Cuando la acción de una hormona depende de la concentración de otra.

Además, las hormonas pueden ser de tres tipos:

• Hormonas peptídicas.  Pueden ser péptidos, proteínas o glucoproteínas. Forman el grupo más numeroso. Entran dentro la hormona del crecimiento, la insulina, la vasopresina, la hormona estimulante del folículo...
• Hormonas derivadas de aminoácidos. Proceden de aminoácidos como la tirosina o el triptófano. Destacan la tiroxina, producida por la tiroides, y las catecolaminas, como la adrenalina o la dopamina, producidas por las glándulas suprarrenales.
• Hormonas lipídicas. Pueden ser esteroides, como las hormonas sexuales o los corticosteroides, producidos por las glándulas suprarrenales, o eicosanoides, como las prostaglandinas.

Son glándulas endocrinas:

Localización del hipotálamo, la hipófisis y la glándula pineal.

• Hipófisis. Produce vasopresina (o antidiurética, ADH) que disminuye la cantidad de agua eliminada en la orina, oxitocina, que contrae los músculos del útero en el parto, hormonas estimulantes de las demás glándulas, hormona del crecimiento....
• Hipotálamo. Regula la liberación de hormonas de la hipófisis. El hipotálamo produce oxitocina, vasopresina y hormonas que estimulan otras glándulas.
• Glándula pineal. Produce principalmente melatonina, que regula los ciclos de sueño

Localización de las glándulas tiroides y paratiroides

• Tiroides. Produce tiroxina, que regula la intensidad del metabolismo del cuerpo, entre otras hormonas.
• Paratiroides. Produce parathormona, que regula la cantidad de calcio y fósforo en sangre.

• Glándulas suprarrenales. Producen adrenalina, que prepara al organismo ante un peligro, corticosteroides como el cortisol (hormona del estrés), que regulan diversos procesos metabólicos, aldosterona, que regula la concentración de sodio y potasio en sangre...

• Páncreas. Produce insulina, que reduce la cantidad de glucosa en sangre provocando el aumento del gasto de glucosa por los músculos y otros tejidos y glucagón, que estimula la conversión del glucógeno reservado en el hígado en glucosa, por lo que provoca el aumento de los niveles de glucosa en sangre.
• Hígado. Produce factores de crecimiento insulínico similares a la insulina, angiotensinógeno y angiotensina, que regulan la constricción de los vasos sanguíneos y trombopoyetina, que favorece la producción de plaquetas.
• Testículos. Producen andrógenos, que producen los carácteres sexuales masculinos y otras hormonas sexuales.
• Ovarios. Producen estrógenos, que producen los carácteres sexuales femeninos, progesterona, que permite la implantación del embrión en el útero y otras hormonas sexuales.
• Placenta (en el embarazo). Produce las hormonas relacionadas con el embarazo, principalmente progesterona.  
• Riñón. Produce principalmente renina, que interviene en el equilibrio hídrico y de sales en el organismo.
• Estómago. Produce hormonas relacionadas con la digestión. Principalmente gastrina, que favorece la secreción de jugo gástrico.
• Duodeno. Esta parte del intestino produce hormonas relacionadas con la digestión, como la secretina y la colecistoquinina.
• Corazón. Produce los péptidos natriurético auricular y cerebral, que regulan la presión arterial y el agua, sodio y lípidos en sangre
• Tejido adiposo: Produce leptina, que reduce el hambre y acelera el metabolismo y estrona, un tipo de estrógeno.

Eso es todo. Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post.

(Lamento la inactividad a lo largo de estos días)

La imagen sabatina XCVIII

Muy buenas a todos. Dábase la circustancia de que a lo largo de estos días he estado curioseando sobre las vitaminas y he decidido aprovechar la imagen sabatina de esta semana para hablar sobre estas moléculas esenciales. Sin más dilación, comencemos.

En la imagen de hoy, tenemos a nuestro gato científico diciéndonos que siempre toma sus vitaminas. Luego se retracta, especificando que las toma ''a veces'' o ''A-B-CES'', haciendo referencia a las vitaminas más conocidas.

Las vitaminas son compuestos de naturaleza diversa que son imprescindibles para la vida. Estas, al ser ingeridas en las cantidades adecuadas permiten el correcto funcionamiento del cuerpo, sin embargo, no pueden ser sintetizadas por el cuerpo (excepto la vitamina D, que puede ser sintetizada) y por lo tanto deben de ser obtenidas por la dieta.

El término vitamina fue creado por el bioquímico polaco Casimir Funk y procede del inglés vitamin, y este a su vez del latin vita (vida) y amina.

Las vitaminas actúan como catalizadoras de los procesos fisiológicos directa o indirectamente. Muchas vitaminas son precursoras de coenzimas, moléculas esenciales para el funcionamiento de algunas hormonas.

Se distinguen dos grupos principales de vitaminas según su solubilidad:

• Vitaminas liposolubles. No son solubles en agua, pero si lo son en disolventes orgánicos. Dentro entran las vitaminas A, D, E y K.
• Vitaminas hidrosolubles. Son solubles en agua. Dentro entran las vitaminas del grupo B y la vitamina C.

Las vitaminas liposolubles se pueden disolver en grasas y aceites, por lo tanto, el cuerpo es capaz de almacenarlas en el hígado y en los tejidos grasos, de tal manera que su consumo no es necesario cada día. Sin embargo, dado que se pueden almacenar, una ingesta excesiva puede ser tóxica. Todas estas vitaminas son de naturaleza lipídica.

Las vitaminas hidrosolubles son solubles en agua. Son coenzimas o precursoras de ellas, y por lo tanto son esenciales para la realización de muchas reacciones químicas propias de nuestro organismo. Estas vitaminas no pueden ser almacenadas (excepto la vitamina B12, que se almacena en el hígado). Un exceso de estas vitaminas no es peligroso, puesto que al ser solubles en agua se pueden eliminar a través de la orina, sin embargo, se tienen que consumir diariamente.

Para ir por partes, hoy hablaremos de las vitaminas más conocidas, las A, B y C. Cuando tenga tiempo, en un próximo post nos centraremos en las, aunque no menos importantes, vitaminas D, E y K

Vitamina A

La vitamina A, retinol o antixeroftálmica es una vitamina liposoluble requerida en varios procesos biológicos, como la visión, el desarrollo del sistema inmunitario, la formación y el mantenimiento de las células epiteliales, el desarrollo embrionario y el crecimiento. Entre sus funciones está el desarrollo y mantenimiento de la visión, los dientes, tejidos, huesos, membranas mucosas y del epitelio respiratorio, y evitar el envejecimiento prematuro.

Uno de los nombres que recibe esta vitamina es retinol y se debe a que su principal función es la de producir un pigmento visual, la rodopsina, que detecta cantidades pequeñas de luz y es importante para la visión nocturna.

La vitamina A se puede presentar en forma de tres moléculas diferentes: retinol, retinal y ácido retinoico. También se puede formar a partir del betacaroteno, una molécula de naturaleza lipídica.

La vitamina A se puede obtener de diversos alimentos, como el hígado, la zanahoria, el brócoli, la mantequilla, las espinacas, huevos, leche... Su deficiencia produce problemas de vista, así como susceptibilidad ante infecciones. Un déficit continuo puede provocar xeroftalmia (de ahí que también sea conocida como antixeroftálmica), una enfermedad caracterizada por la sequedad de la conjuntiva, que puede producir ceguera total.

Está extendida la creencia errónea de que tomar mucho retinol mejora la vista y permite ver mejor de noche. Este mito surgió durante la Segunda Guerra Mundial. Los aviones de guerra británicos podían hacer frente a los cazas nazis, pese a que estos atacaban por la noche. La inteligencia alemana ''descubrió'' que los pilotos británicos comían zanahorias para mejorar su visión nocturna. Esta treta estaba organizada en realidad por la misma inteligencia británica, que quería engañar a los alemanes. La clave de la superioridad británica no eran las zanahorias, sino que habían desarrollado el radar. Actualmente, nos seguimos comiendo semejante engaño con patatas. Bueno, no, con zanahorias.

Vitaminas B

Son un grupo de 8 vitaminas hidrosolubles cuyas funciones están relacionadas con el metabolismo celular. Hay compuestos que no son exactamente vitaminas que están incluidos dentro del grupo de vitaminas B, sin embargo, las principales vitaminas B son las siguientes:

• Vitamina B1 o tiamina
• Vitamina B2 o riboflavina
• Vitamina B3 o niacina
• Vitamina B5 o ácido pantoténico
• Vitamina B6 o piridoxina
• Vitamina B8 o biotina. También recibe el nombre de vitamina H.
• Vitamina B9 o ácido fólico
• Vitamina B12 o cobalamina (Su forma más común es la cianocobalamina).

Poseen diversas funciones. Trabajan en el metabolismo celular, ayudan en la transmisión de los impulsos nerviosos, colaboran en la reparación el ADN, permiten la formación de células sanguíneas... La deficiencia de vitaminas de este grupo produce enfermedades como el beriberi (B1), la pelagra (B6) y la anemia perniciosa (B12).

Las vitaminas del grupo B se pueden hallar en alimentos como la carne en general, verduras, legumbres, cereales, arroz, patatas, productos lácteos, huevos, frutos secos... dependiendo del tipo de vitamina B en cuestión.

Vitamina C

La vitamina C o ácido ascórbico es una vitamina hidrosoluble de sabor ácido. La palabra ascórbico procede del prefijo a- que significa ''sin, que no tiene'' y del término latino scorbuticus, que significa escorbuto, la enfermedad causada por la deficiencia de vitamina C. Esta vitamina tiene funciones como antioxidante y como cofactor en enzimas.

El ácido ascórbico es esencial para la formación de colágeno, la absorción del hierro, el mantenimiento de los tejidos y la cicatrización de heridas, entre otras funciones. La deficiencia de vitamina C produce escorbuto, una enfermedad caracterizada por la aparición de hemorragias, sangrado de encías, mala cicatrización de heridas, lesiones de la piel y que puede provocar la muerte.

La vitamina C, como es bien sabido, se encuentra presente en los cítricos, como la naranja y el limón. Sin embargo, otras verduras, como los pimientos, contienen más vitamina C. También contienen vitamina C las fresas, el kiwi, el perejil, las uvas, el brócoli, las coles de Bruselas...

No se debe confundir la vitamina C, el ácido ascórbico, con el ácido cítrico. Ambos están presentes en las naranjas y los limones, pero son sustancias completamente diferentes.

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguente post!

Estructuras vestigiales: vestigios de otra era

Los huesos de la pelvis y el femur son vestigiales en las ballenas

Muy buenas a todos. En el post anterior estuvimos hablando de una estructura vestigial muy conocida: el apéndice. Sin embargo, nuestro cuerpo presenta más estructuras vestigiales. Hoy nos adentraremos en muchas de ellas. Vamos allá.

Muelas de juicio

Este post no está patrocinado por True Dent

Las muelas de juicio son el tercer molar, que aparecen entre los 17 y 20 años, aunque pueden aparecer a una edad más temprana o avanzado, o incluso no aparecer. A veces, en vez de salir las cuatro, salen una, dos o tres. Se sitúan en los extremos de la dentadura, en la última posición. Dado que, con el paso de la evolución, la mandíbula humana ha reducido su tamaño, a veces no hay espacio para las muelas de juicio, y al salir, salen torcidas y empujan a los otros dientes. Estos molares son extraídos en caso de que su erupción ocasionen dolores o posibles infecciones

Las muelas de juicio servían a nuestros ancestros homínidos a la hora de masticar vegetales. A medida que fue cambiando la dieta humana, estos dientes empezaron a perder su importancia y se fueron formando mandíbulas mas pequeñas.

Coxis

El coxis o coccix es la última pieza de la columna vertebral, un hueso corto y simétrico formado por tres, cuatro o cinco piezas óseas, denominadas vértebras coccígeas. El coxis se sitúa debajo del sacro, y es el vestigio de una cola.

El coxis tiene función de apoyo para muchos ligamentos, tendones y músculos, además, en una posición sentada, el coxis soporta parte del peso del cuerpo.

Plica semilunaris

Como ya vimos en el post anterior, la plica semilunaris es un pequeño pliegue de la conjuntiva, que ayuda al drenaje lacrimal y a la rotación del globo ocular.

Un búho con un ojo cerrado y el otro con la membrana nictitante medio desplegada

La plica semilunaris es un vestigio de la membrana nictitante, la cual está presente en peces, en aves y reptiles, sin embargo, pocos mamíferos poseen esta membrana. Entre los mamíferos que sí poseen membrana nictitante, podemos nombrar el oso polar, las focas y el camello. Esta membrana transparente o translúcida ayuda a los animales que la poseen a proteger y humedecer el ojo, manteniendo la visión.

Músculo horripilador y vello corporal

El músculo erector del pelo (también denominado músculo piloerector u horripilador) está compuesto por fibras musculares lisas y recibe órdenes del sistema nervioso simpático. Se encarga de efectuar el reflejo pilomotor, que consiste en erizar el pelo, normalmente como respuesta ante el frío o a una emoción, como el miedo. En los humanos, dado que poseemos menos pelo corporal que el resto de mamíferos, esta respuesta es conocida por su aspecto como piel o carne de gallina.

Erizar los pelos permite a los animales aislarse mejor del frío, además de mostrar agresividad ante una amenaza, pues aparentan ser un poco más grandes

A su vez el vello corporal es otra estructura que ha perdido su función principal: proteger del frío. Aunque el vello no nos protege del frío, en algunas partes sí es importante. El pelo de la cabeza sí nos protege del frío (aunque no niego que un gorro de lana proteja mejor), y las cejas y las pestañas nos protegen del sudor o partículas que puedan llegar al ojo.

Pezón

Vía @Pictoline

Hay algunas estructuras que son vestigiales en un sexo, pero en el otro no. Es el caso del pezón. Los pezones permiten a las mujeres amamantar a sus hijos, sin embargo en los hombres es una estructura sin función alguna.

Los pezones masculinos se forman en el feto durante las siete primeras semanas, fase en la que el sexo del bebé está aún por determinar. A las siete semanas, se produce la determinación del sexo del bebé por la acción de la testosterona, pero en ese momento los pezones ya se han formado, por si acaso el descendiente va a ser del sexo femenino.

Tubérculo de Darwin y músculos de la oreja

Como ya vimos, el tubérculo de Darwin es un pequeño engrosamiento cartilaginoso producido en el borde de la oreja como vestigio de la terminación en punta de las orejas de muchos mamíferos. Los músculos de nuestras orejas están atrofiados, aunque muchos animales tienen estos músculos perfectamente funcionales, lo que les permite mover las orejas y orientarlas hacia los sonidos.

Órgano de Jacobson

Localizacion del órgano vomeronasal (VNO)

El órgano de Jacobson u órgano vomeronasal es un órgano auxiliar del sentido del olfato. Este órgano se encuentra en el hueso vómer, entre la nariz y la boca.

Ciervo realizando el refledo de Flehmen

Algunos animales, como los félidos y muchos ungulados (caballos, cabras, ciervos), realizan un gesto característico llamado reflejo de Flehmen, para enviar las partículas olorosas a este órgano. Las serpientes, sacan la lengua para atraer las partículas a este órgano. En otros animales, es el propio órgano que se contrae y bombea para absorber los compuestos. El órgano de Jacobson sirve para detectar rastos de presas y feromonas, entre otros mensajeros químicos.

Se supone que en los humanos, al igual que en otros animales como los cetáceos y algunos simios y murciélagos, este órgano no es funcional, aunque se desconoce si realmente posee alguna función.

Eso es todo. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!

La imagen sabatina XCIV

Muy buenas a todos. Como viene siendo costumbre, volvemos con una nueva imagen sabatina este sábado. Esta vez, hablamos de la estructura vestigial más conocida: el apéndice.

Pese a que normalmente nos referimos a estos como órganos vestigiales, el término correcto es estructura vestigial, ya que no todas estas estructuras son órganos. Una estructura vestigial es aquella que ha perdido su función original a lo largo de la evolución.

Que estas estructuras hayan perdido su función original no quieren decir que no posean ninguna función, pues muchas presentan funciones menores o incluso adquieren nuevas funciones.

En el cuerpo humano, hay algunas estructuras vestigiales que han adquirido nuevas funciones. Por ejemplo, la plica semilunaris, un pliegue de la conjuntiva, situada en el ojo, que ayuda en el drenaje lacrimal y en la rotación del globo ocular. La plica semilunaris es un vestigio de la membrana nictitante, un párpado transparente que poseen diversos animales que permite proteger al ojo y a la vez mantener la visión.

Tubérculo de Darwin

Otras estructuras vestigiales han perdido completamente su función, como el tubérculo de Darwin o los músculos de la oreja. El tubérculo de Darwin es un pequeño engrosamiento cartilaginoso del borde de la oreja que es un vestigio de la terminación en punta de las orejas de muchos mamíferos. Nuestros músculos de las orejas están atrofiados, aunque algunas personas sí pueden mover limitadamente sus orejas. Muchos animales necesitan mover sus orejas, pues esta habilidad les es útil a la hora de localizar la procedencia de sonidos o para escucharlos mejor.

Finalmente, están las estructuras vestigiales cuya función no se conoce exactamente. Entre ellas, está el apéndice vermiforme, o simplemente apéndice.

En la primera viñeta, el apéndice nos dice:

No te tienes que quitar el apéndice porque no sabes qué hacemos, ¡PERO SI NO LO HACES, TE MATARÉ SI LA NECESIDAD ME LLAMA! Pero puede que ayude a tu sistema inmune. PUEDE.

El apéndice es un órgano pequeño de forma cilíndrica y sin salida. Tradicionalmente, se dice que el apéndice es un vestigio del ciego. Nuestros ancestros poseían ciegos más grandes para poder digerir la celulosa, pero a medida que empezaron a consumir alimentos más fáciles de digerir, el ciego empezó a reducir su tamaño y dio lugar al apéndice.

Localización del ciego y del apéndice en el intestino grueso

Sin embargo, hay estudios que podrían indicar que no lo es. Según estos, la creencia de que una parte del ciego se atrofió para dar lugar al apéndice es errónea y que, en realidad, el apéndice evolucionó para especializarse en una función, si bien no se sabe exactamente cuál sería esta.

Actualmente se plantean diversas funciones para el apéndice. Una es la de mantener la flora intestinal. Se cree que tras sufrir una enfermedad gastrointestinal, como la diarrea, el apéndice ayuda en la recuperación de la flora intestinal, pues podría servir como ''almacén'' de las bacterias intestinales beneficiosas. También hay pruebas que indican que puede tener función inmunológica, linfática e incluso endocrina.

Lo que sí es bien conocido es que el apéndice puede ser el origen de ciertas enfermedades, incluyendo tumores, si bien la enfermedad más común de este órgano es la apendicitis.

La apendicitis es la inflamación del apéndice. Esta inflamación se produce cuando el apéndice queda bloqueado por un trozo de materia fecal, por un cuerpo extraño, por parásitos o por una hiperplasia linfoide (el tejido linfático del apéndice se ensancha, obstruyéndolo). Como síntomas, aparecen dolor en la zona alrededor del ombligo y cercana al apéndice (esta zona es conocida como punto de McBurney), náuseas, fiebre, diarrea...

El tratamiento es quirúrgico y consiste en una apendicectomía, la extracción del apéndice. La apendicitis, si no se trata, puede causar la muerte, pues el apéndice se puede romper y provocar peritonitis y choque séptico. No se ha documentado ningún caso de pérdida de una función gastrointestinal o inmunitaria tras extirparse el apéndice e incluso en algunos casos, han nacido personas sin apéndice y tampoco se ha documentado que carezcan de alguna función.

Para acabar, aquí os dejo un video hecho por Osmosis sobre la apendicitis. Está en inglés, pero explica esta afección de una forma clara y muy gráfica.

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!