Introducción a la ciencia II. Ciencias Biológicas (53 page)

A principios de los años 40, un fisiólogo, S. W. Ranson, demostró que los animales crecían más gordos tras la destrucción de una porción del hipotálamo (localizado en la parte inferior del cerebro). Esto parece fijar la situación del centro del hambre. ¿Qué es lo que controla su operación? Las «punzadas del hambre» afluyen a la mente. Un estómago vacío se contrae en espasmos, y la penetración de los alimentos da fin a estas contracciones. Quizá estas contracciones sean la señal para el centro del hambre. No es así; la extirpación quirúrgica del estómago nunca ha interferido con el control del apetito.

El fisiólogo de Harvard, Lean Mayer, ha ofrecido una sugerencia más razonable. Él cree que lo que hace el centro del hambre es responder al nivel de glucosa en la sangre. Una vez que el alimento ha sido digerido, el nivel de glucosa en la sangre desciende lentamente. Cuando lo hace por debajo de un cierto nivel, el centro del hambre se pone en marcha. Si en respuesta a las consecuentes urgencias del apetito, la persona come, el nivel de glucosa en su sangre se eleva momentáneamente, y el centro del hambre deja de funcionar.

Las hormonas que hemos estudiado hasta ahora son todas ellas, bien proteínas (como la insulina, el glucagón, la secretina y la parathormona) o aminoácidos modificados (como la tiroxina, la triyodotironina y la adrenalina). Llegamos ahora a un grupo completamente diferente: las hormonas esteroides.

La historia de éstas empiezan en 1927, cuando dos fisiólogos alemanes, Bernhard Zondek y Selmar Aschheim, descubrieron que extractos de la orina de una mujer embarazada, cuando eran inyectados en las hembras de ratas o ratones, incrementaban su celo sexual. (Este descubrimiento les condujo a la primera prueba precoz del embarazo.) Resultó evidente en seguida que había sido hallada una hormona, específicamente, una «hormona sexual».

Antes de haber transcurrido dos años, Adolf Butenandt en Alemania, y Edward Doisy, en la Universidad de St. Louis aislaron muestras puras de la hormona. Fue denominada «estrona», a partir de estro, término utilizado para designar el celo sexual en las hembras. Rápidamente se halló que su naturaleza corresponda a un esteroide, con la estructura tetraanular del colesterol. Por su participación en el descubrimiento de las hormonas sexuales. Butenandt compartió (con Ruzicka) el premio Nobel de Química en 1939. Al igual que Domagk y Kuhn, fue obligado a rechazarlo, y únicamente pudo aceptar dicho honor en 1949, después de terminado el poderío nazi.

En la actualidad, la estrona forma parte de un grupo de hormonas sexuales femeninas conocidas, llamadas «estrógenos» («que dan lugar al estro»). En 1931, Butenandt aisló la primera hormona sexual masculina, o «andrógem») («que origina el impulso sexual masculino»). La llamó «androsterona».

La producción de hormonas sexuales es lo que determina los cambios que tienen lugar durante la adolescencia: el desarrollo del vello facial en el varón y de los senos pronunciados de la mujer, por ejemplo. El complejo ciclo menstrual en la mujer se basa en la interacción de diversos estrógenos. Las hormonas sexuales femeninas se producen en su mayor parte en los ovarios, y las hormonas sexuales masculinas en los testículos.

Las hormonas sexuales no son las únicas hormonas esteroides. El primer mensajero químico no sexual de tipo esteroideo fue descubierto en las suprarrenales. Éstas, realmente, son glándulas dobles, consistiendo en una glándula interna llamada «médula» suprarrenal (procedente de la palabra latina que significa «tuétano») y otra glándula llamada «corteza suprarrenal» (también procedente del latín). Es la médula la que produce la adrenalina. En 1929, los investigadores hallaron que extractos obtenidos a partir de la corteza suprarrenal podían mantener a animales vivos, después que sus glándulas suprarrenales hubieran sido extirpadas —una operación fatal en grado sumo. Naturalmente, de inmediato empezó una investigación en busca de las «hormonas corticales».

La investigación tenía una razón médica práctica, además. La bien conocida dolencia llamada «enfermedad de Addison» (descrita, por vez primera, por el médico inglés Thomas Addison, en 1855) tenía unos síntomas parecidos a los que resultaban de la extirpación de las suprarrenales. Claramente, la enfermedad podía ser causada por una insuficiencia en la producción hormonal de la corteza suprarrenal. Quizá las inyecciones de hormonas corticales podrían combatir la enfermedad de Addison del mismo modo que la insulina lo hacía con la diabetes.

Dos hombres sobresalieron en esta búsqueda. Uno de ellos fue Tadeus Reichstein (quien más tarde había de sintetizar la vitamina C); el otro fue Edward Kendall (quien había descubierto primeramente la hormona tiroidea, cerca de veinte años antes). A finales de la década de 1930, los investigadores habían aislado más de dos docenas de diferentes compuestos procedentes de la corteza suprarrenal. Al menos cuatro de ellos mostraban actividad hormonal. Kendall denominó las sustancias compuestas A. B, E, F, y así sucesivamente. Todas las hormonas corticales demostraban ser esteroides. Ahora bien, las suprarrenales son glándulas muy débiles, y serían necesarias las glándulas de incontables series de animales para proporcionar suficiente extracto cortical para su uso general. En apariencia, la única solución razonable era intentar sintetizar las hormonas.

Un falso rumor impulsó la investigación sobre hormonas corticales, hasta límites insospechados, durante la Segunda Guerra Mundial. Se habían tenido noticias de que los alemanes estaban comprando glándulas suprarrenales de reses en los mataderos de Argentina, al objeto de fabricar hormonas corticales con las que mejorar la eficiencia de sus pilotos aviadores en los vuelos a gran altura. No existía ninguna base real para ello, pero el rumor tuvo el efecto de estimular al Gobierno de los Estados Unidos para que concediera una alta prioridad a la investigación sobre los métodos de sintetizar las hormonas corticales. La prioridad fue incluso superior a la que se había concedido a la síntesis de la penicilina o de los fármacos contra la malaria.

El compuesto A fue sintetizado por Kendall en 1944, y, al siguiente año, la casa «Merck & Co.» había empezado a producirlo en cantidades sustanciales. Se demostró su escaso valor en la enfermedad de Addison, con el general desencanto. Después de una labor prodigiosa, el bioquímico de «Merck», Lewis H. Sarrett, sintetizó luego, mediante un proceso que implicaba treinta y siete fases, el compuesto E, al cual se conoció con el nombre de «cortisona».

La síntesis del compuesto E desencadenó de inmediato un pequeño revuelo en los círculos médicos. La guerra estaba terminando; el rumor sobre el tratamiento cortical mágico en los pilotos alemanes se había demostrado falso, y el compuesto A había fracasado. Luego, en un aspecto completamente inesperado, el compuesto E súbitamente se situó en primer lugar.

Durante veinte años, el médico de la «Clínica Mayo», Philip Showalter Hench, había estado estudiando la artritis reumatoide, una enfermedad dolorosa, que en ocasiones desembocaba en la parálisis. Hench sospechaba que el cuerpo humano poseía mecanismos naturales para contrarrestar esta enfermedad, ya que la artritis era a menudo aliviada durante el embarazo o en los ataques de ictericia. No se le ocurrió pensar qué factor bioquímico podía ser común a la ictericia y el embarazo. Intentó inyecciones de pigmentos biliares (implicados en la ictericia) y de hormonas sexuales (involucradas en el embarazo), pero ninguna ayudó a sus pacientes artríticos.

No obstante, varios indicios apuntaban hacia las hormonas corticales como una posible respuesta, y en 1949, con la cortisona disponible ya en una razonable cantidad. Hench lo intentó también, ¡Al fin triunfó! La cortisona no curaba la enfermedad, al igual que la insulina no cura la diabetes, pero parecía aliviar los síntomas, y, para un artrítico, este pequeño resultado representaba un maná caído del cielo. Lo que es más, se demostró posteriormente que la cortisona resultaba de ayuda en el tratamiento de la enfermedad de Addison, donde el compuesto A había fracasado.

Por su trabajo sobre las hormonas corticales. Kendall, Hench y Reichstein compartieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1950.

Desgraciadamente, las influencias de las hormonas corticales en las actividades del organismo son tan múltiples que existen siempre efectos colaterales, en ocasiones graves. Los médicos son reticentes en el uso de la terapéutica de hormonas corticales, a menos que exista una necesidad clara y urgente. Sustancias sintéticas relacionadas con hormonas corticales (algunas con un átomo de flúor insertado en su molécula) están siendo utilizadas, actualmente, en un intento para aliviar el aspecto más perjudicial de los efectos secundarios, pero hasta el momento no se ha encontrado nada que indique un éxito razonable. Una de las más activas, de entre las hormonas corticales descubiertas hasta ahora, es la «aldosterona», aislada en 1953 por Reichstein y sus colaboradores.

¿Qué es lo que controla las diversas y poderosas hormonas? La totalidad de ellas (incluyendo una serie que no se ha mencionado) puede ejercer efectos más o menos drásticos en el organismo. No obstante, están sintonizadas de un modo tan armónico que mantienen al cuerpo funcionando suavemente, sin una interrupción del ritmo. Al parecer, en algún lugar debe existir un conductor que dirija esta cooperación.

Lo más próximo a una respuesta lo constituye la pituitaria, una pequeña glándula suspendida en la base del cerebro (pero que no forma parte de él). El nombre de esta glándula surgó de una antigua noción de que su función era segregar flema, cuya denominación en latín es
pituita
(el origen también de la palabra «saliva»). Debido a que esta noción es falsa, los científicos han rebautizado la glándula con el nombre de «hipófisis» (derivada de las palabras griegas que significan «que crece debajo» —por ejemplo, debajo del cerebro—); pero pituitaria es hasta ahora el término más utilizado comúnmente.

La glándula tiene tres partes: el lóbulo anterior, el lóbulo posterior y, en algunos organismos, un pequeño puente que conecta ambos. El lóbulo anterior es el más importante, ya que produce al menos seis hormonas (todas pequeñas moléculas de proteínas), las cuales parecen actuar específicamente sobre otras glándulas carentes de conductos. En otras palabras, la pituitaria anterior puede ser considerada como el director de orquesta que mantiene las otras glándulas tocando al mismo ritmo y en el mismo tono. (Es interesante que la pituitaria esté localizada justamente alrededor del centro del cerebro, como si estuviera colocada deliberadamente en un lugar de la máxima seguridad.)

Uno de los mensajeros de la pituitaria es la «hormona estimulante del tiroides» o «tirotrópica» (TSH). Estimula el tiroides sobre la base del mecanismo de retroalimentación. Es decir, obliga al tiroides a producir la hormona tiroidea; el aumento de la concentración de esta hormona en la sangre inhibe a su vez la formación de TSH por la pituitaria. El descenso de TSH en la sangre, por su parte, reduce la producción del tiroides; esto estimula la producción de TSH por la pituitaria, y de este modo el ciclo mantiene un equilibrio.

Del mismo modo, la «hormona estimulante adrenocortical» u «hormona adrenocorticotrópica» (ACTH) mantiene el nivel de las hormonas corticales. Si se inyecta una cantidad de ACTH en el cuerpo, incrementará el nivel de estas hormonas y así puede servir para idéntico objetivo que la inyección de la misma cortisona. Por tanto, la ACTH ha sido utilizada para tratar la artritis reumatoide.

La investigación sobre la estructura de la ACTH ha progresado intensamente, debido a que permite aliviar la artritis. A principios de los años cincuenta, su peso molecular había sido determinado en 20.000, pero era fácilmente escindida en fragmentos más pequeños («corticotropinas»), las cuales poseían la actividad completa. Una de ellas, constituida de una cadena de 39 aminoácidos, ha tenido su estructura completamente dilucidada, e incluso cadenas más pequeñas han sido halladas efectivas.

La ACTH posee la capacidad de influir en la pigmentación de la piel de los animales, e incluso el hombre resulta afectado. En aquellas enfermedades en que está implicada una superproducción de ACTH, la piel humana se oscurece. Se sabe que, en los animales inferiores, particularmente en los anfibios, existen hormonas especiales oscurecedoras de la piel. Una hormona de este tipo fue descubierta finalmente entre los productos de la pituitaria en el ser humano, en 1955. Es conocida como la «hormona estimulante de los melanocitos» (los melanocitos son las células que producen la pigmentación de la piel) y generalmente se representa abreviada como «MSH».

La molécula de MSH ha sido ampliamente dilucidada; es interesante indicar que la MSH y la ACTH tienen en común una secuencia de siete aminoácidos. La indicación de que la estructura esté ligada a la función (como, verdaderamente, debe ser) es inequívoca.

Por lo que respecta a la pigmentación, debería mencionarse la glándula pineal, un cuerpo cónico adherido, al igual que la pituitaria, a la base del cerebro, y llamada así a causa de su forma parecida a una piña. La glándula pineal parecía tener realmente una naturaleza glandular, pero hasta finales de la década de 1950 no pudo ser localizada ninguna hormona. Luego, los descubridores de la MSH, trabajando con 200.000 glándulas pineales de buey, aislaron finalmente una pequeña cantidad de sustancia, que, administrada mediante inyección, oscurecía la piel del renacuajo. Sin embargo, la hormona llamada «melatonina» no parecía ejercer efecto alguno sobre los melanocitos humanos.

La lista de las hormonas pituitarias no está todavía completa. Un par de hormonas pituitarias, la ICSH («hormona estimulante de las células intersticiales») (luteinizante) y la FSH («hormona foliculoestimulante») controlan el crecimiento de los tejidos involucrados en la reproducción. Existe también la «hormona lactógena», la cual estimula la producción de leche.

La hormona lactógena estimula otras actividades posteriores al embarazo. Ratas jóvenes hembras inyectadas con la hormona se dedicaron a la construcción del nido, incluso aunque no hubieran tenido ninguna cría. Por otra parte, ratones hembra cuyas pituitarias habían sido extirpadas poco antes de dar a luz a su cría, mostraban un escaso interés hacia éstas. Las revistas, de inmediato, denominaron a la hormona lactógena la «hormona del amor maternal».