Medula suprarrenal y Catecolaminas

Medula suprarrenal y CatecolaminasAunque fue el descubrimiento de la secretina lo que generó el concepto endocrino, varios estudios sobre la medula suprarrenal y la epinefrina habían sido publicados antes. Los de Jacob Henle y otros investigadores sobre la reacción cromafina a sales de cromo –típicas de la médula- y la idea de su conexión con el sistema nervioso simpático, datan del siglo XIX. George Oliver y Edward Schäfer mostraron que un preparado a base de medula suprarrenal tenía un profundo efecto sobre la presión arterial. Un poco como lo ocurrido con Banting y McLeod, Oliver era un médico de Harrogate que en época de invierno se dedicaba a experimentar en su propia familia. La arteria radial de su hijo se contrajo –según le señaló un instrumento- al administrarle extracto suprarrenal que había preparado con la colaboración del carnicero. Ni corto ni perezoso se fue adonde el profesor Schäffer a Londres y lo encontró experimentando con la presión arterial de un perro. El profesor no le creyó a aquel, pero para demostrarle su necedad le aplicó el extracto que Oliver traía en un frasco. Para su sorpresa, se presento una enorme subida en la columna que detectaba la presión del canino. En el auditorio donde se presentaron estos resultados se encontraban dos jóvenes investigadores del grupo de Schäfer, nada menos que Bayliss y Starling, que estaban en el lugar preciso y en el momento preciso. Un año después científicos de Cracovia confirmaron por su lado el experimento. Para 1892, John Carl Jacobj –en elegante experimento que no recibió la debida atención- mostró que la estimulación eléctrica del nervio esplácnico del perro, disminuyó la amplitud de contracción intestinal del animal. En 1898, el farmacólogo americano John Jacob Abel –a partir de extractos de suprarrenales- aisló una sal pura de su principio activo (sulfato de adrenalina), primer producto que logró purificarse de una glándula endocrina. Poco después del hallazgo de Banting, Abel aisló la insulina pura cristalizada; después conseguiría hacer lo mismo con varios aminoácidos en sangre. Aislar hormonas puras fue un logro de este Grupo de Baltimore formado por los farmacólogos de John Hopkins, liderados por Abel (quienes trabajaron también en el desarrollo de sistemas de diálisis). Si bien la endocrinología creció por aportes de clínicos, fisiólogos y bioquímicos, era natural que los farmacólogos se interesaran en el sistema nervioso autónomo y sus neurotransmisores, pues este fue uno de los campos pioneros de esta ciencia; en la actualidad son también los farmacólogos los que ofrecen adelantos en el estudio de las hormonas, de sus análogos o de sus antagonistas. Jokichi Takamine y Thomas Bell Aldrich, fueron quienes independientemente primero cristalizaron una hormona, y luego Ernst Friedmann fue el primero que caracterizó una hormona al revelar su estructura química, como en el caso de la epinefrina. Se determinó la similitud de las acciones de la epinefrina y el estímulo de los nervios simpáticos postganglionares, y se dio comienzo al concepto de neurotransmisión cuando Thomas Elliot sugirió (en 1904) que el efecto simpático era por liberación de epinefrina. Los informes y estudios sobre casos de feocromocitoma arrojaron datos adicionales sobre la fisiología medular. Walter Bradford Cannon (1871-1945) contribuyó al conocimiento de cómo la médula contribuye al mantenimiento de la homeostasis durante un estado de estrés, concepto que se debe a uno de sus discípulos, el canadiense Hans Selye (1907-1982). Karl Blaschko correctamente describió el metabolismo de las catecolaminas y de las enzimas comprometidas, la tirosina hidroxilasa, la dopa decarboxilasa, la dopamina ß- hidroxilasa y la feniletanolamina N-metiltransferasa. En cuanto a la prioridad del descubrimiento de la epinefrina, se entabló una lucha entre los laboratorios de Abel, Takamine e incluso Aldrich, por lo que en algún momento el Índice Merck listaba treinta y ocho términos diferentes para referirse a la misma sustancia (además de epinefrina (USP), adrenalina (BP), takamina y supracapsulina). Adrenalina fue la marca del compuesto de Parke & Davis. En cuanto a la norepinefrina, su descubrimiento se debe al esfuerzo de varios investigadores, particularmente del Nóbel Ulf von Euler. Estudios posteriores se refirieron a las células y vesículas de cromafina que esclarecieron los mecanismos neurotransmisores, el papel del calcio como único ión requerido para la secreción de catecolaminas, el contenido de encefalinas y péptidos opioides en la médula, entre otros. La célula cromafina es una neurona modelo y –en el sistema nervioso central- es una neurona sustituta. Cerca a dos décadas más tarde, la importancia de las hormonas en terapéutica quedaría firmemente establecida por el descubrimiento de la insulina en Toronto.

Fitohormonas

Las hormonas fueron sin embargo inicialmente descubiertas en la plantas. Charles Darwin y su hijo Francis se dieron cuenta de que debía existir en ellas algún tipo de factor químico interno que les permitía responder a los estímulos externos. Al demostrar que la inclinación de los retoños de pasto biche hacia donde se encuentra la luz era debida a la acción de una sustancia química difundible, reconocieron que una sustancia generada en una parte de la planta podía influir en el crecimiento de otra en un sitio más distante, una definición inicial para hormona en sentido amplio y fitohormona, cuando se hace referencia a las plantas. Al contrario de los animales –que pueden correr y esconderse- las plantas están fijas a la tierra. Ante las sequías, las plantas cierran sus estomas para reducir la pérdida de agua, por acción del ácido abscícico o ABA. La naturaleza de las hormonas sugeridas por los Darwin se descubrió en 1930, pues se trataba de compuestos simples estructuralmente relacionados con el triptófano y se llamaron auxinas, la que regulan el fototropismo, el gravitropismo y la dominancia apical o patrón de ramas al moverse en la planta y estimular su crecimiento. Otra hormona es el etileno, un gas simple que regula procesos como la maduración de las frutas, marchitamiento de hojas o de flores; desde el punto de vista comercial es importante pues durante el transporte, su presencia acelera la maduración de frutas y verduras que entonces se pudren. Existen las citoquininas, hormonas que actúan en la división celular, descubiertas en 1950 cuando se trataba de cultivar plantas sin resultado; una de estas era una base de adenina similar a las de los nucleótidos y se encontraba en la leche del coco. Los japoneses encontraron que un hongo llamado Gibberela tornaba muy largos los tallos del arroz, lo que los hacía inclinarse y caer en la enfermedad llamada del plantón necio; descubrieron entonces las gibberrelinas, hormonas que estimulan el crecimiento de las frutas, germinación de las semillas, crecimiento de los tallos, etc. Las uvas californianas no cultivadas orgánicamente, reciben aspersiones que contienen gibberrelina. Sustancias como la soya contienen compuestos isoflavonas como la genisteína, que por extensión se incluyen dentro de las fitohormonas pues tienen un efecto estrogénico.

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