INICIO

15-01-2016

VIAJE A LO MÁS PROFUNDO DEL SER HUMANO

En el artículo anterior viaje al interior de los agujeros negros realizamos el viaje más fascinante

que un viajero espacial podría, en principio, realizar en nuestro Universo. En realidad, un

viajero muy pequeño de solo una milésima de milímetro de tamaño podría realizar un viaje

al menos tan increíble como aquel: un viaje al interior del cuerpo de los seres vivos. Este

viajero podría ver organismos diminutos que hacen cosas increíbles: fabricar seres vivos.

En este artículo vamos a plantear una pregunta aparentemente extraña: ¿Qué es un ser humano?

Si tuviera que explicar a unos extraterrestres completamente diferentes a nosotros que nunca

han estado en la Tierra que es un ser humano. ¿Como lo haría? En este artículo vamos a intentarlo,

las respuestas a la pregunta son sorprendentes, tanto, que cambiarán en buena medida la imagen

preconcebida que teníamos de nosotros mismos y del resto de seres vivos.

¿Que es un ser humano?

Un ser humano adulto está formado por aproximadamente 30 billones de diminutos organismos vivos.

Estos organismos miden de media unos 0,01mm y pesan entorno a 0,001mg. Existen entorno a 200

tipos diferentes de estos organismos. A primera vista parecen muy distintos entre si pero todos proceden

de un solo organismo madre. Por supuesto, estos organismos son las células. Podemos decir que todas

las células de nuestro cuerpo son "hermanas idénticas" o "gemelas" ya que tienen el mismo código

genético en su núcleo, sin embargo, cada tipo de célula ha ejecutado una parte distinta del programa

genético: las células musculares se han diferenciado "ejecutando" la parte del programa que fabrica

proteínas que confieren elasticidad, fibrosidad, capacidad de contracción,etc, las células nerviosas han

ejecutado el programa que fabrica proteínas que permiten intercambiar señales eléctricas, etc. Es decir,

las células solo se distinguen por la clase de proteínas que hay en su interior, éstas definen su forma y su

comportamiento y son los verdaderos "nanorobots" que permiten a la célula hacer toda clase de tareas.

Los glóbulos rojos son células que viven en torno a 120 días, las células de las capas externas de la

piel viven entorno a 25 días y las de las capas exteriores del intestino poco más de una semana. Debido

a esto, existen en distintas partes del cuerpo lo que se denominan "nichos de células madre" que renuevan

cada cierto tiempo las células muertas. Todo esto describe un paisaje un tanto extraño: un ser humano

está compuesto por una inmensa colonia de 30 billones de seres vivos, que proceden de un único

organismo original, repartidos en 200 clases distintas que nacen y mueren continuamente. ¿No es esta

una visión increíble? Por si fuera poco, el ser humano posee una enorme cantidad de organismos "no

humanos" que conviven en simbiosis con las células humanas, estos organismos son bacterias y

microorganismos que viven en nuestra piel, intestinos, etc y que son esenciales para el buen

funcionamiento de nuestro cuerpo. ¡Estos organismos son incluso más numerosos que las células humanas!

¿Qué es entonces un ser humano? ¿Podemos siquiera dar una definición exacta de todo esto? Por supuesto,

la clave está en la organización y cooperación de toda la colonia. A primera vista es casi imposible creer que

una sola célula pueda formar una colonia de 30 billones de células y mucho menos que pueda conseguir la

organización e infraestructuras necesarias para fabricar un ser humano. ¿Como se consigue una proeza de

tales dimensiones? ¿Cual es el secreto del "milagro" de la vida?

Fabricando un ser humano a partir de una sola célula

Las instrucciones para fabricar las proteínas están codificadas en el ADN que se encuentra en el núcleo.

Las proteínas son largas cadenas de unidades menores denominadas aminoácidos y existen 20 clases

diferentes de aminoácidos. Los genes del ADN contienen la información del orden en que se tienen que

unir los aminoácidos que forman todas las proteínas que usan los seres vivos. Dependiendo de ese orden

las fuerzas electroquímicas de la larga molécula harán que esta se pliegue de una forma muy concreta

que determinará su función exacta. Las proteínas y otras señales exteriores pueden además actuar como

interruptores activando y desactivando genes en distintos momentos. Esta interacción entre genes y proteínas

se traduce en una serie de "instrucciones" que se ejecutan secuencialmente. Para empezar a entender aunque

solo sea superficialmente como se crea un ser vivo a partir de una sola célula fecundada describiremos

brevemente los dos primeros pasos que se producen cuando escogemos un óvulo de erizo de mar y lo

fecundamos artificialmente con esperma en un medio acuoso:

1º) La célula inicial empieza a dividirse, se divide unas 10.000 veces a lo largo de 10 horas formando una

esfera hueca de una sola célula de grosor.

2º) Un grupo de unas 60 células despliegan unas extensiones largas y finas llamadas filopodios y "nadan"

hacia el interior hueco. Una vez que llegan al sitio adecuado, un pequeño grupo de células de la misma

zona se adentra, invaginanándose hacia el interior hueco hasta que chocan con las células de la pared y

forman un agujero: la boca.¡Como si fuera "papiroflexia" el tubo formado hasta la boca será el intestino !

En los seres humanos el funcionamiento general del proceso es el mismo pero las etapas son mucho más

complejas. Cuando se forma la esfera inicial, se forma una abertura que se invagina hacia el interior hasta

chocar con la pared contraria. Luego se realiza un pliegue produciendo 3 capas en la esfera: la capa exterior

dará lugar a la piel y el sistema nervioso, la del medio formará los músculos y los huesos y la interior los

intestinos y los órganos internos.

Todo esto está muy bien pero, ¿Como saben las células donde tienen que ir y que tejido tienen que formar?

Aún no se conoce con exactitud el sistema utilizado por las células, pero podría ser algo parecido a esto:

imaginemos 3 largas filas de células formando un rectángulo. En un borde del rectángulo hay un exceso de

cargas positivas y en el otro un exceso de cargas negativas. Esto crea un potencial eléctrico entre los 2

extremos. Las células poseerían una proteína sensible al campo eléctrico de forma que la proteína se situaría

en una posición cuya distancia es proporcional al campo eléctrico. Esto proporciona a la célula un "GPS",

una forma de saber su posición en el rectángulo. A continuación, se lee el programa genético que debe

contener una instrucción condicional del tipo: si la proteína M (la que indica la magnitud del campo eléctrico)

está entre la posición A y B entonces fabrica la proteína X, si está entre las posiciones B y C fabrica la proteína

Y y si está entre C y D fabrica la proteína Z. La proteína X tendrá la propiedad de activar los genes 1y 2 que

contienen el programa que inicia la diferenciación en una célula de piel, la Y activará los genes 3 y 4 que

crearán células musculares y la proteína Z activará los genes 5 y 6 que crearán células intestinales. De esta

forma tendremos 3 capas de células distintas. Por supuesto esto es solo una simplificación pero sirve para

empezar a entender como es posible "autoensamblar un ser vivo".

El poder de las células madre

Si cortamos una estrella de mar por la mitad, en un corto periodo de tiempo tendremos 2 estrellas de mar

individuales, si cortamos la cola a una lagartija ésta fabricará una nueva, incluso un hígado humano puede

regenerarse si le cortamos un trozo. ¿Como es esto posible? Como hemos dicho, para reponer las

células que mueren diariamente nuestro cuerpo posee en zonas especiales los llamados nichos de células

madre. Estas células pueden convertirse en células del tipo de tejido del nicho en el que viven aunque, en

principio, no pueden fabricar cualquier tipo de tejido. Estas células madre explican la regeneración de las

células de la estrella de mar o de la cola de la lagartija. Las células madre embrionarias son las que proceden

de las primeras fases de desarrollo del embrión y pueden transformarse en cualquier tipo de tejido. Si

pudiéramos disponer de estas células podríamos lograr cosas increíbles: regenerar el corazón dañado por un

infarto, regenerar músculos, huesos, tejidos intestinales o incluso tejidos nerviosos. Podríamos curar decenas

de terribles enfermedades. ¿Podemos conseguir esto? Aunque parezca increíble podemos "reprogramar" o

"resetear" el programa genético: si cogemos un óvulo humano (o de un animal como un cerdo o una vaca) y

le extraemos el núcleo (donde reside el ADN) e implantamos otro núcleo de una célula cualquiera de otra

persona, el óvulo "reinicia" el programa de fabricación de la vida: este empieza a dividirse. Aquí tenemos las

células madre embrionarias del donante. Si el donante tuviera leucemia, por ejemplo, se podrían usar estas

células madre embrionarias para implantarlas en la médula ósea y fabricar de esta forma los millones de

glóbulos rojos que necesita para vivir. Lamentablemente, de nuevo por pura ignorancia científica, muchos

consideran que una sola célula fecundada ya es un ser humano, como hemos visto, eso es como decir que

un solo ladrillo de un rascacielos en construcción es ya un rascacielos. Una vez más, la ignorancia, los

prejuicios y la religión impiden el avance de la ciencia y condenan a millones de personas a malvivir y morir

de enfermedades que podrían curarse.

El hecho de que muchas células humanas se regeneren continuamente plantea una pregunta fascinante: ¿Podría

el ser humano evitar o paliar el envejecimiento usando células madre? ¿Estamos ante el "elixir" de la vida eterna?

¿El camino a la inmortalidad?

Las células madre embrionarias o incluso las que residen en los nichos de las personas adultas son prácticamente

inmortales: se pueden dividir indefinidamente. La especie "turritopsis nutricula" es una especie similar a la medusa

que puede vivir miles de años ya que sus células se regeneran continuamente. Esta especie abre de nuevo el

debate de que es un ser vivo: ¿un animal que regenera continuamente todas sus células sigue siendo el mismo

animal? ¿donde está el límite de la individualidad de un organismo?

Aún no está del todo claro que exactamente causa el envejecimiento de los seres vivos. En la práctica, no todas

las células se regeneran, las células nerviosas por ejemplo apenas lo hacen ya que esto implicaría borrar las

conexiones sinápticas ya establecidas lo que tendría consecuencias fatales para las capacidades cognitivas.

Este hecho hace muy difícil que un organismo complejo como un ser humano pueda vivir durante mucho tiempo,

podría decirse que la mortalidad es el precio a pagar por la consciencia y las capacidades mentales.

Las células están continuamente sometidas a roces, fricciones y distintos tipos de desgaste mecánico. Estos

desgastes son continuamente reparados por un programa de "mantenimiento genético" que fabrica las proteínas

necesarias para reparar los daños. Sin embargo, al igual que toda la información genética, este "programa" ha

sido "creado" y mejorado por la evolución a lo largo de millones de años y la evolución "deja de funcionar"

cuando los seres vivos alcanzamos una avanzada edad. Esto es así porque las únicas mejoras evolutivas que

perduran son las que están incluidas en las células germinales que son las que pasan de generación en generación

mientras que el resto, mueren con el individuo. Es decir, todas las mutaciones favorables que se acumulen fuera

de nuestra época reproductiva morirán con nosotros ya que nunca pasarán a la siguiente generación. Desde este

punto de vista, a los genes (y por tanto a las células) solo les interesa la reproducción de las células germinales.

Otra causa del envejecimiento puede ser el hecho de que durante la división celular se producen errores en el

copiado del ADN y la acumulación de estas mutaciones van dañando la información genética.

Conclusiones

La ingenua imagen de un ser vivo como un todo compuesto de extremidades y órganos indivisibles es solo

una aproximación que está fuera de la realidad. Nosotros percibimos a las personas y al resto de seres

vivos como organismos individuales, sin embargo, cuando algunas de nuestras células empieza a funcionar

mal se pone de manifiesto nuestra verdadera realidad: el cáncer se produce porque algunas células de la

colonia abandonan y eluden las funciones de servidumbre y colaboración que les impone su información

genética y empiezan a dividirse sin control, la esclerosis múltiple y todas las enfermedades autoinmunes

se producen porque nuestras propias células inmunitarias atacan nuestros tejidos al no reconocerlos como

propios, etc, etc. Como es lógico todas las enfermedades de los seres vivos suceden porque las células no

pueden desarrollar su actividad con normalidad por distintas causas.

Por supuesto, la verdadera esencia del ser humano, sus emociones, recuerdos y capacidades cognitivas

residen en las células nerviosas localizadas fundamentalmente en el cerebro que es el órgano más complejo

que existe en el Universo conocido. Más de 100.000 millones de células nerviosas conectadas por un

número inmenso de sinapsis crean la "esencia" del ser humano. Esta enorme red de conexiones reproduce

la sensación de individualidad, de consciencia, de existencia. Nadie sabe como funciona exactamente el

cerebro humano aunque hay indicios de que la naturaleza inventó el computador mucho antes que nosotros.

El ser humano no es solo una colonia inmensa de billones de seres vivos controlados por los genes, gracias

a nuestro cerebro, los humanos podemos aprender, sentir, emocionarnos, crear música y arte e incluso

entender y utilizar las leyes de la naturaleza en nuestro beneficio. ¿Puede existir algo más grandioso?

 

Fuentes: Como vivimos, por qué morimos. Lewis Wolpert.

 

ENVIA OPINIONES O COMENTARIOS SOBRE ESTE ARTÍCULO

Tu nombre:
Tu E-Mail: (opcional)
Pregunta antispam: ¿de que color es el caballo blanco de Santiago?
Mensaje:
Comentarios enviados:
Autor: IIII
1/15/2016
IIII
Autor: Albert
4/26/2016
Off-topic: Hola planck, hoy he visto este post y me he acordado de tí, (pues siempre muestras mucho interés en estos temas de la naturaleza del tiempo) Te lo enlazo por si no lo habías visto, saludos: http://www.cienciakanija.com/2016/04/25/el-universo-donde-el-espacio-tiempo-se-hace-discreto/
Autor: Albert
4/26/2016
planck, por favor si el e-mail queda visible, por favor bórralo. Gracias y saludos cordiales.
Autor: planck
4/27/2016
Gracias Albert, no lo había visto. Le echaré un vistazo. Te borro el e-mail. Un saludo.