Ahora que sabemos bioquímica a un nivel aceptable podemos comprender los principales motivos por los que muchas variables del medio en el que vivimos afectan a nuestra salud.

Los seres vivos somos máquinas químicas y de la funcionalidad de nuestras moléculas depende en buena parte nuestro buen funcionamiento.

Como marco general hay que tener en cuenta que los seres vivos estamos adaptados a determinados ambientes de modo que los agentes físicos o químicos de este ambiente suelen ser soportados sin problemas por el organismo pero los cambios en las condiciones pueden afertarle negativamente.

En este capítulo se va a estudiar el por qué algunas moléculas pueden dañar las células o sus interacciones lo que permitirá entender algunas de las condiciones necesarias para llevar unos estilos de vida saludables.

Nos centraremos especialmente en salud humana, se estudiará la relación entre nuestras biomoléculas y nuestra salud, pero puede servir como punto de partida para conocer patologías en otros organismos.

Principales agentes que influyen sobre las biomoléculas y la salud
La alimentación	Falta de nutrientes
	Exceso de nutrientes
	Ambiente adecuado para organismos simbiontes
	Aditivos artificiales
Sustancias Tóxicas	Venenos químicos
	Toxinas biológicas
	Productos del cocinado de los alimentos
	Emisiones volcánicas y humos de combustión
	Oxidantes de uso doméstico o industrial
	Biocidas artificiales
Hipersensibilidad a sustancias químicas	Alergias
Otros daños sobre las biomoléculas	Radiaciones ionizantes
	Temperatura
Defectos en el plegamiento de proteínas	Priones
Defectos en reparación genética	Enzimas de reparación del ADN

Alimentación

Humanos somos heterótrofos adaptados a una alimentación varida.

Durante nuestro proceso evolutivo hemos consumido principalmente vegetales aunque en nuestras últimas etapas de evolución algunos grupos humanos han cosumido cantidades considerables de alimentos de origen animal.

Tambien hemos tenido adaptaciones recientes a determinadas dietas (ganadería y agriculturadesde el neolítico) que no comparte toda la población humana.

En la actualidad nuestra dieta se complica por la gran cantidad de alimentos y preparados que tenemos a nuestra disposición.
Estamos sometidos a la presión de las industrias alimentarias para consumir sus productos que no son necesariamentes buenos para nuestra salud, sino para sus intereses comerciales.

Los alimentos ricos en nutrientes han sido generalmente difíciles de obtener por lo que tenemos preferencias por ellos.
Esta tendencia se ha convertido en uno de los principales problemas de salud de la humanidad al tener a nuestra disposición alimentos ricos en nutrientes muy fáciles de obtener.

Nutrientes necesarios en humanos

Falta de nutrientes

Falta de agua

Deshidratación.
En humanos más de un 15% de pérdida de agua es mortal.
Produce problemas con el volumen de agua en el plasma sanguíneo y el líquido tisular:
- Aumento de concentración de iones
- Mal funcionamiento de células nerviosa y musculares
- Aumento de sustancias tóxicas por falta de actividad renal.

Falta de nutrientes esenciales

Se denominan nutrientes esnciales los que no puede sintetizar el organismo y ha de tomarlos en la dieta

La falta de un único nutriente esencial causa problemas graves que se manifiestan en un periodo de tiempo variable desde la falta de ingestión dependiendo del nutriente y las reservas del mismo.

Aminoácidos

10 de los 20 aminoácidos son nutrientes esenciales en humanos
La falta de cualquiera de ellos crea un problema nitricional de modo que no se pueden fabricar las proteínas en las células

Debido a esta circunstancia se habla en dietética de proteínas de alta o baja calidad dependiendo de la semejanza a las nuestras que tendrán menos probabilidades de falta de un aminoácido esencial.

Lípidos

Son nutrientes esenciales algunos ácidos grasos poliinsaturados
a-linolénico (18:3 omega-3) y el linoleico (18:2 omega-6).

Sales minerales

Todas las sales minerales son nutrientes esenciales pero varía mucho la cantidad necesaria de cada una de ellas.
Algunas cumplen múltiples funciones, otras más específicas
Muchas son cofactores de proteínas.

Las que más problemas por su deficiencia causan a escala global son:

Hierro
Transporta oxigeno en sangre (hemoglobina) y forma parte de algunas enzimas. Tenemos reservas principalmente en hígado y bazo
Su absorción es compleja, sobre todo el de origen vegetal
Las mujeres en edad fértil lo pierden mensualmente con la menstruación. También es común en deportistas, adolescentes y personas con dietas restrictivas.
Consecuencias: Anemia ferropénica, que causa fatiga extrema, palidez, debilidad, caída del cabello y uñas quebradizas.
Fuentes principales: Carnes rojas, vísceras (hígado), mariscos (mejillones, almejas), legumbres (lentejas, garbanzos), espinacas y frutos secos. Consumirlas con vitamina C (un zumo de naranja) mejora su absorción.

Calcio
Se utiliza principalmente en como estructural en huesos y dientes. También interviene en el mecanismo de contracción muscular, liberación celualr de sustancias y coagulación.
Su problema de deficiencia se produce principalmente por baja ingesta en dietas veganas, mala absorción por falta de Vitamina D.
Consecuencias: A corto plazo, puede causar calambres musculares y problemas dentales. A largo plazo, debilita los huesos, osteoporosis y mayor riesgo de fracturas..
Fuentes principales: Lácteos (leche, yogur, queso), sardinas con espina, almendras, brócoli y legumbres. Bebidas vegetales enriquecidas.

Magnesio
Está implicado en multitud de procesos celulares, más de 300 reacciones encimáticas, principalmente como cofactor de diversas proteínas como las del metabolismo energético, replicación y reparación del ADN, sistema nervioso...
Puede faltar en la dieta por menor concentración en vegetales procedentes de suelos agrícolas empobrecidos y al consumo de alimentos ultraprocesados, que son pobres en este mineral, también.
Consecuencias: Calambres musculares, fatiga, irritabilidad, problemas para dormir y ritmo cardíaco irregular.
Fuentes principales: Frutos secos (nueces, almendras), semillas (de calabaza, girasol), cacao puro, legumbres, plátano y vegetales de hoja verde.

Zinc
Interviene en la estructura y funcioamiento de una gran cantidad de proteínas. Crucial para el sistema inmune, la cicatrización y el sentido del gusto y el olfato.
Puede haber déficit por dietas basadas en cereales integrales y legumbres (que contienen fitatos, que inhiben su absorción) sin una preparación adecuada (remojo, fermentación). También es común en ancianos y vegetarianos/veganos.
Consecuencias: Sistema inmune debilitado (más resfriados e infecciones), retraso en la cicatrización, pérdida de cabello y lesiones en la piel.
Fuentes principales: Ostras, carnes rojas, hígado, huevos, semillas de calabaza y legumbres (remojadas y cocinadas).

Yodo
Tiene una única función pero que efecta a todo el organismo: Elemento imprescindible de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina) que tienen especial relevancia en la regulación del metabolismo energético, desarrollo del sistema nervioso central y crecimiento.
Su déficit epende totalmente del contenido en el suelo y el agua. Quienes viven lejos del mar o no usan sal yodada tienen alto riesgo.
Consecuencias: Bocio (agrandamiento de la tiroides), hipotiroidismo, y en embarazadas puede causar cretinismo en el feto.
Fuentes principales: Pescados y mariscos, algas, y la principal para la mayoría: sal yodada.

¿Por Qué Tenemos Estas Deficiencias?
- Suelos Agotados: La agricultura intensiva agota los minerales del suelo, que no llegan a los cultivos.
- Alimentos Ultraprocesados: Son "calorías vacías", con muy baja densidad de micronutrientes.
- Dietas Restrictivas: Dietas veganas o vegetarianas mal planificadas, dietas de moda, etc.
- Problemas de Absorción por enfermedades intestinales o sustancias que inhiban la absorción.

La clave para evitar deficiencias es llevar una dieta variada, colorida y basada en alimentos reales (frutas, verduras, frutos secos, legumbres, proteínas magras).

Vitaminas

Muchas son cofactores de proteínas, sobre todo enzimas, sin su presencia no pueden funcionar.
Al actuar determinadas vitaminas sobre diversas proteínas en muchas ocasiones los síntomas de avitaminosis son muy variados

Vitamina D (La "Vitamina del Sol")
Acción: Absorción de Calcio: Regula la absorción de calcio y fósforo en el intestino, actúa como modulador del sistema inmune, regula la expresión de cientos de genes.
Motivo de la deficiencia : Baja exposición solar, piel oscura, vivir en altas latitudes, dieta insuficiente (pocos alimentos naturales la contienen), obesidad (la vitamina D queda secuestrada en el tejido graso), mala absorción de grasas.
Enfermedades: Raquitismo: En niños, causa huesos blandos y deformidades esqueléticas. Osteomalacia: En adultos, causa dolor óseo, debilidad muscular y huesos blandos. Osteoporosis: Contribuye a su desarrollo y empeora su progresión. Enfermedades autoinmunes: Su déficit se asocia a mayor riesgo de esclerosis múltiple, artritis reumatoide. Enfermedad Inflamatoria Intestinal (Crohn, Colitis Ulcerosa): Dificulta la absorción.

Vitamina B12 (Cobalamina)
Acción: Síntesis de ADN y Glóbulos Rojos: Esencial para la división celular y formación de glóbulos rojos sanos. Mantiene la vaina de mielina de los nervios. Producción de Energía.
Motivo de la deficiencia: Dieta vegana/vegetariana estricta. Mala absorción.
Enfermedades:: Anemia Perniciosa: Enfermedad autoinmune que destruye las células del estómago que producen el "Factor Intrínseco", necesario para absorber la B12.. Anemia Megaloblástica: Glóbulos rojos inmaduros y agrandados, causando fatiga y debilidad. Neuropatía Periférica: Daño en los nervios, causando entumecimiento, hormigueo y dolor en manos y pies. Atrofia Gástrica: Común en adultos mayores, reduce la producción de ácido gástrico necesario para liberar la B12 de los alimentos. Enfermedad de Crohn, Celiaquía, Cirugía Bariátrica: Dañan las áreas de absorción en el íleon.

Ácido Fólico (Vitamina B9)
Acción : Síntesis de ADN y ARN: Crucial para la división y crecimiento celular rápido. Prevención de Defectos del Tubo Neural.
Motivo de la deficiencia: Ingesta insuficiente de verduras de hoja verde y legumbres. Aumento de la demanda (embarazo). Alcoholismo.
Enfermedades : Anemia Megaloblástica: Similar a la causada por deficiencia de B12. Defectos del Tubo Neural en el Feto: Espina bífida, anencefalia. Enfermedad de Crohn y Celiaquía: Disminuyen la absorción. Anemia Hemolítica: Aumenta la demanda de folato para producir nuevos glóbulos rojos.

Vitamina B6 (Piridoxina)
Acción en el cuerpo: Metabolismo de Proteínas.Síntesis de Neurotransmisores (serotonina, dopamina).Función Cognitiva e Inmunológica.
Motivo de la deficiencia (Causas):Enfermedades que alteran la absorción. Alcoholismo. Interacción con medicamentos.
Enfermedades o Condiciones Médicas: Anemia Microcítica: Glóbulos rojos pequeños y pálidos. Neuropatía Periférica: Similar a la de B12. Dermatitis Seborreica: Erupción cutánea grasa y escamosa. Depresión y Confusión: Por alteración en la síntesis de neurotransmisores.
Enfermedad Renal Crónica, Artritis Reumatoide, Celiaquía: Aumentan el riesgo de deficiencia.

Vitamina A (Retinol)
Acción en el cuerpo: Visión: Esencial para la visión nocturna. Sistema Inmunológico.Crecimiento Celular.
Motivo de la deficiencia (Causas): Desnutrición. Malabsorción de grasas.
Enfermedades o Condiciones Médicas: Ceguera Nocturna: Dificultad para ver con poca luz. Xeroftalmía: Sequedad extrema de la córnea y conjuntiva, que puede llevar a úlceras corneales y ceguera permanente. Hiperqueratosis Folicular: Piel seca y áspera con bultos pequeños ( "piel de gallina").
Fibrosis Quística, Enfermedad de Crohn, Insuficiencia Pancreática: Causan malabsorción de grasas y vitaminas liposolubles.

Vitamina C (Ácido Ascórbico)
Acción en el cuerpo: Síntesis de Colágeno. Antioxidante. Función Inmunológica. Mejora la absorción del hierro.
Motivo de la deficiencia (Causas): Dieta muy baja en frutas y verduras frescas. Tabaquismo. Malabsorción.
Enfermedades o Condiciones Médicas: Escorbuto: Enfermedad grave que causa fatiga, anemia, encías sangrantes, dolor articular y mala cicatrización de heridas. Anemia: Por disminución de la absorción de hierro.
Enfermedad de Gaucher, Crohn: Pueden predisponer a la deficiencia.

Falta general de nutrientes

Desnutrición
Hay una serie de etapas porque el organismo tiene mecanismos para disminuir los daños por falta de alimentos.

Exceso de nutrientes

Exceso de nutrientes energéticos

Suelen ser muy apetecibles por nuestra necesidad imperiosa de energía que ha sido difícil de obtener durante n todo nuestro proceso evolutivo.

incipal problema es la obesidad con todas las consecuencias para la salud que supone

Exceso de grasas saturadas y colesterol

Grasas saturadas y colesterol no han sido nutrientes abundantes en la evolución de primates y humanos al no incluir en la dieta alimento de origen animal.

Los absorbemos bien en el intestino pero tenemos problemas con su transporte en sangre, lo que puede suponer depósitos en los vasos sanguíneos.

Las enfermedades asociadas son muy importantes en paises desarrollados con dietas ricas en alimentos de origen animal o alimentos industriales elaborados con estas grasas y grasas trans.

La arteriosclerosis y dolencias derivadas (hipertensión, trombos, enfermedades de corazón y vasos sanguíneos...) son uno de los principales problemas de salud de los países ricos.

Exceso de azúcares simples

Como en los casos anteriores, la dieta humana no ha sido nunca rica en monosacáridos u oligosacáridos, pero son moléculas ricas en energía de metabolismo rápido por lo que tenemos gran avidez por lo dulce.

El nivel de azucar en sangre está regulado por hormonas (insulina y glucagón). El principal órgano de reserva es el hígado que es capaz de acumularla en forma de grucógeno o liberarla al torrente circulatorio.

El exceso de ingestión de azúcares libres y polisacáridos fácilmente hidrolizables en el digestivo (como tubérculos o semillas con grandes cantidades de almidón) aumenta el nivel de glucosa sanguínea: Glucemia. que es rebajada por la insulina al almacenar la glucosa en hígado y otras células. Si los niveles de glucosa son abitualmente altos por ingesta de azúcares el sistema de libaración de insulina y de reacción de las células a la hormona termina alterándose produciendo una enfermedad sistémica denominada diabetes que no consigue bajar los niveles de glucosa.

El exceso de glucosa en sangre produce deteriodo de los vasos sanguíneos, especialmente capilares produciendo daños en la retina (ceguera), en los riñones, en vasos sanguíneos de las piernas y el corazón (infartos), cerebro y sistema nervioso periférico e intestino y hace al organismo más susceptible a infecciones.

Exceso de sal

El exceso de sodio produce a largo plazo problemas de hipertensión sanguínea que puede causar problemas circulatorios variados como cardiopatías y accidentes cerebrovasculares
Esta hipertensión también aumenta la concentración de sodio intracelular que causa daños en diferentes células.

El motivo de este aumento de presión sanguínea tiene que ver con el funcionamiento de los riñones que deben tener más presión sanguínea para desacerse del exceso de Na+

El potasio causa efectos contrarios

Ambiente adecuado para simbiontes

En nuestra salud tienen mucha importancia los organismos simbiontes, principalmente los que residen en el intestino grueso.
No se conocen en detalle los mecanismos que intervienen en este mantenimiento de la salud, pero si que sustancias que dañan a ciertos simbiosis terminan aumentando las enfermedades padecidas.
Demostradas: Falta de determinados nutrientes, aumento de infecciones microbianas, mal funcionamiento del sistema inmunitario, aumento de cánceres especialmente de colon y enfermedades inflamatorias.

Funciones conocidas de nuestra microbiota:

• Digestión y Absorción de Nutrientes
  Fermentación de Fibra: Digieren fibras vegetales que nosotros no podemos procesar, produciendo ácidos grasos de cadena corta (AGCC) como el butirato. El butirato es la principal fuente de energía para las células del colon, tiene efectos antiinflamatorios y protege contra el cáncer de colon.
  Síntesis de Vitaminas: Producen vitaminas esenciales que nosotros no podemos sintetizar, como la Vitamina K (crucial para la coagulación) y varias Vitaminas del grupo B (B12, Biotina, Folato).
  Absorción de Minerales: Mejoran la absorción de minerales como el calcio, el magnesio y el hierro.
  
• Desarrollo y Regulación del Sistema Inmunológico (¡Función Crucial!)
  Entrenamiento del Sistema Inmune: Enseñan a nuestro sistema inmunitario a distinguir entre lo "propio", lo "amigo" (nutrientes, bacterias buenas) y lo "peligroso" (patógenos).
  Barrera Competitiva: Ocupan espacio y consumen recursos en el intestino, impidiendo que bacterias patógenas se establezcan y causen infecciones ("efecto de exclusión competitiva").
  Producción de Sustancias Antimicrobianas: Algunas bacterias benéficas producen bacteriocinas, que son como "antibióticos naturales" que eliminan patógenos.
  
• Protección de la Barrera Intestinal
  Integridad del Epitelio: Los AGCC (especialmente el butirato) ayudan a mantener fuertes las uniones estrechas entre las células intestinales. Esto previene el "intestino permeable", una condición donde sustancias no deseadas pasan a la sangre, desencadenando inflamación.
  
• Salud del Sistema Nervioso y Cerebro (Eje Intestino-Cerebro)
  Producción de Neurotransmisores: Las bacterias intestinales producen una gran cantidad de neurotransmisores, como serotonina (~90% se produce en el intestino), GABA y dopamina, que influyen directamente en el estado de ánimo, el sueño y el apetito.
  Comunicación Bidireccional: Se comunican con el cerebro a través del nervio vago, el sistema inmune y metabolitos, influyendo en el estrés, la ansiedad e incluso en enfermedades neurodegenerativas.
  
• Metabolismo y Peso Corporal
  Extracción de Energía: Influencian en la eficiencia con la que extraemos calorías de los alimentos.
  Regulación del Almacenamiento de Grasa: Afectan a cómo nuestro cuerpo almacena grasa y regula el azúcar en sangre.
  Resistencia a la Insulina: Una microbiota diversa se asocia con un mejor control metabólico.

Causas del Desequilibrio de la Microbiota (Disbiosis)

La disbiosis (pérdida de diversidad y equilibrio bacteriano) es la raíz de muchos problemas. Sus principales causas son:

• Dieta Pobre (La Causa Principal)
  Alta en Procesados: Azúcares refinados, grasas no saludables y aditivos alimentarios promueven el crecimiento de bacterias dañinas.
  Baja en Fibra: La falta de fibra (prebióticos) "mata de hambre" a las bacterias benéficas, ya que es su principal alimento.
  
• Consumo de carnes rojas y grasa animal
  
• Infecciones microbianas que compiten con la flora normal
  
• Uso Indiscriminado de Antibióticos
  Los antibióticos no distinguen entre bacterias malas y buenas, diezmando poblaciones enteras de simbiontes beneficiosos. La recuperación puede ser lenta e incompleta.
  
• Estrés Crónico
  El cortisol (la hormona del estrés) altera la composición de la microbiota, reduce la diversidad y daña la barrera intestinal.
  
• Falta de Exposición a Microbios Diversos (Hipótesis de la Higiene)
  Vivir en entornos excesivamente esterilizados, con poco contacto con la naturaleza, limita la diversidad microbiana que adquirimos desde la infancia.
  
• Otros Factores de Estilo de Vida
  Sedentarismo: Reduce la diversidad microbiana.
  Falta de Sueño: Altera los ritmos circadianos de nuestras bacterias.
  Consumo Excesivo de Alcohol: Daña directamente el revestimiento intestinal y altera el equilibrio bacteriano.
  
• Nacimiento por Cesárea y Alimentación con Fórmula
  Los bebés nacidos por cesárea no se exponen a la microbiota vaginal y fecal de la madre, y los que no son amamantados no reciben los oligosacáridos prebióticos de la leche materna, que son cruciales para alimentar a las bacterias infantiles (Bifidobacterias).

Conclusión

Cuidar de nuestra microbiota es una de las inversiones más importantes en salud a largo plazo. Se logra mediante una dieta rica en fibra y alimentos fermentados, el uso prudente de antibióticos, la gestión del estrés y un estilo de vida activo. Nuestra salud general es, en gran medida, un reflejo de la salud de estos billones de pequeños simbiontes.

Aditivos alimentarios

Son un grupo de sustancias químicas muy variables y con funciones muy variables sobre los alimentos (conservantes, edulcorantes, colorantes, espesantes, estabilizantes, emulgentes, potenciadores de sabor...)

Los efectos pueden ser muy variables.
Está muy regulado su uso y en estudio su acción concreta sobre el organismo y las dosis que puedan ser perjudiciales.

Influencia de compuestos químicos externos sobre las biomoléculas

Algunas sustancias químicas alteran el funcionamiento normal de las biomoléculas causando problemas

- Acumulación de iones o moléculas tóxicas
- Biocidas de origen natural.
- Productos de cocinado de los alimentos.
- Biocidas artificiales
- Compuestos químicos agregados a los alimentos o productos de consumo

Acumulación de iones o moléculas tóxicas

Determinados iones o moléculas no habituales en nuestro ambiente pueden acumularse en determinados lugares y causar enfermedades

Envenenamientos por metales pesados: Pb Hg Cd

Son semejantes a cationes esenciales, como Ca, Fe, Zn ó Mg en cuanto a su absorción por lo que pueden pasar al organismo y entrar en las células.
Dentro de las células pueden inhibir enzimas que puede llevar a una disminución en la producción de componentes celulares esenciales.

Por ejemplo, el Pb y el Hg pueden interferir con enzimas que participan en la síntesis de ácidos nucleicos, proteínas y otras biomoléculas.

Algunos metales pesados, como el Pb y el Cd, pueden inducir la producción de radicales libres en el cuerpo. Los radicales libres son moléculas altamente reactivas que pueden dañar células y tejidos, causando estrés oxidativo y contribuyendo a una variedad de enfermedades.

Los metales pesados tienden a acumularse en los tejidos del cuerpo a lo largo del tiempo. Esto significa que, aunque la exposición a estos metales puede ser baja en el corto plazo, con el tiempo pueden alcanzar niveles tóxicos en el cuerpo y causar daños crónicos.

Algunos metales pesados tienen afinidad por órganos específicos. Esto puede llevar a daños graves en estos órganos y sistemas.
También puede debilitar el sistema inmunológico, lo que hace que el organismo sea más susceptible a infecciones y enfermedades.

Por ejemplo, el Hg tiende a acumularse en el cerebro y el sistema nervioso, mientras que el Pb se deposita en huesos.

Otros envenenamientos

Otras moléculas pueden causar envenenamientos. Algunos ejemplos

Sustancias tóxicas de origen biológico.

Los seres vivos crean sustancias químicas que causan daño a otros seres vivos.
Pueden utilizarla como defensa (venenos de muchas plantas, hongos, protistas y animales vulnerables) o para atacar; (organismos depredadores).

En general los depredadores generan varias sustancias tóxinas en sus venenos y los inyectan a la víctima (serpientes, escorpiones, arañas, avispas, cnidarios...)

Muchas son moléculas que actúan sobre enzimas, transportadores y receptores de membrana de modo que con muy poca cantidad causan efectos importantes.

Algunas de estas sustancias tóxicas son utilizadas en pequeñas dosis como fármacos.

Acción sobre transportadores o receptores de membrana

Muchas plantas generan sustancias que afectan a la absorción de nutrientes en el intestino.

Otras generan sustancias que son absorbidas por el intestino y activan o inhiben transportadores de membrana celulares. Emulan mensajeros celulares del organismo ; hormonas o neurotrasmisores.
Los que actúan sobre las neuronas pueden ser muy dañinos. Muchos venenos son neurotoxinas.

 

Acción enzimática

Algunos venenos son enzimas hidrolasas que digieren componentes celulares como proteínas o lípidos

Acción sobre el mecanismo de coagulación

Algunos venenos intefieren en los mecanismos de coagulación sanguínea produiciendo hemorragias o trombosis

 

Estas mismas sustancias pueden ser útiles si atacan a parásitos nuestros como ocurre con los antibióticos.

Los antibióticos de origen natural son toxinas que producen los microorganismos (hongos o bacterias) para defenderse de bacterias competidora

Ej penicilina: Interfier en los enzimas que ligan los péptidos del peptidoglucano
Ej estrteptomicina unión a ribosomas bacterianos lo que impide síntesis de proteínas o aumenta errores
Ej tetraciclinas se unen al ARNt bacteriano

Productos de cocinado de los alimentos

El cocinado de los alimentos tiene varios efectos positivos para la salud (mayor disponibilidad de nutrientes, destrucción de toxinas y antinutrientes, eliminación de microorganismoas patógenos y sus toxinas...)

Sin embargo el cocinado a altas temperaturaa (fritos, hornos, barbacóa) genera productos químicos que pueden ser cancerígenos

- Aminas heterocíclicas. Reacción de aminoácidos azúcares y creatininas de la carne
- Hidrocarburos aromáticos policíclicos. Humos de la grasa a altas temperaturas
- Otros efectos

Para minimizar estos efectos es preferible en este orden: Cocinado al vapor, cocido, salteado, horneado, parrilla, fritura .

Humos de combustión y emisiones volcánicas

Producen hidrocarburos aromáticos - Cancerígenos y receptores
CO - Unión a hemoglobina
SO2 - Corrosivo
NO2 - Corrosivo
NO - Corrosivo
O3 - Oxidante
H2S - Inhibidos de algunas enzima
HCl - Corrosivo
HF - Corrosivo

Sustancias oxidantes de uso doméstico o industrial

Principales Oxidantes Domésticos e industriales

Domésticos: Son comunes en productos de limpieza, desinfección y cuidado personal.
Industriales: Utilizados en procesos industriales muy variados. Blanqueado, esterilización y potabilización, oxidación...

Lejía (Hipoclorito de Sodio - NaClO)
Fuente: Limpiadores multiusos, desinfectantes de baños y cocinas, blanqueadores de ropa.
Propiedades: Es uno de los desinfectantes y blanqueadores domésticos más potentes y comunes.
Efectos Biológicos:
Inhalación: Irrita fuertemente las vías respiratorias, pudiendo causar tos, dificultad para respirar y edema pulmonar (acumulación de líquido) en exposiciones graves.
Contacto con la piel y ojos: Provoca irritación, enrojecimiento, picor y quemaduras químicas. Su efecto blanqueador se debe a la oxidación de los pigmentos.
Ingestión: Extremadamente peligrosa. Causa corrosión en el esófago y estómago, con dolor abdominal, náuseas, vómitos y riesgo de perforación. Puede ser fatal.
Mezclas Peligrosas: Mezclar lejía con amoníaco (presente en limpiacristales) produce cloraminas gaseosas, que son altamente tóxicas para los pulmones. Mezclarla con ácidos (como limpiadores de inodoro) libera gas cloro (Cl2) que causa graves daños pulmonares.

Agua Oxigenada (Peróxido de Hidrógeno - H2O2)
Fuente: Desinfectante de heridas, enjuagues bucales, productos para aclarar el cabello, limpiadores domésticos. La concentración doméstica suele ser del 3-10%.
Fuente Industrial: Blanqueo de pulpa de papel y textiles, propelente de cohetes, síntesis de plásticos y espumas. Se usa en concentraciones superiores al 30%.
Propiedades: Se descompone en agua y oxígeno, pero es un oxidante fuerte.
Efectos Biológicos:
Piel: La solución al 3% es generalmente segura para desinfectar heridas, pero puede causar irritación y blanqueamiento temporal de la piel.
Ojos: Muy irritante.
Ingestión (especialmente a concentraciones altas): Puede causar irritación gastrointestinal, distensión gaseosa del estómago por liberación de oxígeno, y en casos graves, embolias gaseosas.
Inhalación de vapores (de concentraciones altas): Irritación de las vías respiratorias.

Alcohol en Gel (Etanol - C2H5OH)
Fuente: Desinfectante de manos, limpiadores de superficies.
Propiedades: Su acción desinfectante no se debe únicamente a la oxidación, sino también a la desnaturalización de proteínas y disolución de lípidos. Sin embargo, el cuerpo lo metaboliza a acetaldehído (un proceso redox).
Efectos Biológicos:
Piel: Su uso excesivo seca e irrita la piel, dañando la barrera lipídica protectora.
Ojos: Muy irritante.
ngestión: Afecta al sistema nervioso central (depresor). La intoxicación aguda causa embriaguez, vómitos, y en altas dosis, depresión respiratoria y coma.
Inhalación: Puede causar mareos e irritación de las mucosas.

Ozono (O3)
Fuente: Tratamiento y purificación de agua potable, blanqueo de papel y telas, síntesis de productos químicos. Algunos "purificadores de aire" domésticos generadores de ozono.
Propiedades: Gas altamente reactivo usado para eliminar olores y desinfectar.
Efectos Biolológicos:
Inhalación: Es el efecto más crítico. Es un potente irritante pulmonar que puede agravar el asma, reducir la función pulmonar y causar dolor en el pecho y tos. La exposición crónica puede llevar a enfermedades respiratorias crónicas. No se recomienda el uso de purificadores de ozono en espacios ocupados.

Cloro (Cl2) y Dióxido de Cloro (ClO2)
Fuente Industrial: Desinfección a gran escala de agua potable y piscinas, blanqueo de papel, producción de plásticos como el PVC.
Efectos Biolológicos:
Inhalación: Es el principal riesgo. El cloro gaseoso es un potente irritante. En concentraciones bajas causa tos y opresión en el pecho. En concentraciones altas, causa broncoespasmo severo, edema pulmonar y la muerte. Fue el primer gas usado como arma química.

Ácido Nítrico (HNO3) y Otros Ácidos Fuertes
Fuente Industrial: Fabricación de fertilizantes, explosivos (nitroglicerina, TNT), grabado de metales, procesamiento de metales.
Propiedades: Aunque es un ácido, es también un oxidante muy fuerte (el ion nitrato, NO3-, es el agente oxidante).
Efectos Biolológicos:
Contacto: Provoca quemaduras químicas graves y profundas en la piel y los ojos. Los vapores son altamente corrosivos para las vías respiratorias.
Inhalación: Edema pulmonar, neumonitis química.
Ingestión: Catastrófica, con perforación del tracto gastrointestinal.

Permanganato de Potasio (KMnO4)
Fuente Industrial: Tratamiento de aguas, desinfección, síntesis química, analítica en laboratorios.
Efectos Biolológicos:
Contacto con la piel: Causa manchas color púrpura/marrón y puede provocar irritación y quemaduras.
Ingestión: Muy peligrosa. Es corrosiva para el tracto gastrointestinal, pudiendo causar daño hepático y fallo renal.

 

Mecanismo General del Daño Biológico

Los oxidantes causan daño a nivel celular mediante varios mecanismos, creando lo que se conoce como estrés oxidativo:

• Daño a las Proteínas: Oxidan los aminoácidos que las componen, alterando su estructura y función. Las enzimas dejan de trabajar.
• Peroxidación Lípida: Atacan las membranas celulares (compuestas de lípidos), haciéndolas permeables y frágiles, lo que lleva a la muerte celular.
• Daño al ADN: Pueden causar mutaciones en el material genético, lo que está vinculado al envejecimiento y al desarrollo de cáncer.
• Irritación de Tejidos: En las vías respiratorias y la piel, su alta reactividad provoca una respuesta inflamatoria inmediata (enrojecimiento, hinchazón, dolor).

Los oxidantes son herramientas químicas poderosas y de gran utilidad, tanto en el hogar como en la industria. Sin embargo, su alta reactividad es la misma propiedad que los hace peligrosos para los sistemas biológicos. El manejo seguro, el uso de equipo de protección individual (EPI) y el evitar mezclas inadecuadas son fundamentales para prevenir intoxicaciones y lesiones graves.

Biocidas artificiales

Los biocidas se diseñan para eliminar seres vivos que compiten con humanos o que puedan causar enfermedades.
Cada vez se diseñan para que sean más potentes y resistentes, lo que conlleva un problema de toxicidad para los seres vivos y de persistencia en el medio ambiente. Existen además biocidas muy peligrosos, como cancerígenos, disruptores endocrinos y tóxicos para el medio ambiente

Productos de la industria química

La industria química lanza anualmente miles de productos químicos destinados a diferentes usos y con diferente exposición a los humanos.

Algunos de ellos pueden tener implicaciones en la salud humana, a veces a largo plazo por lo que son más difíciles de detectar.

Los mecanismos son variados

- Disruptores hormonales

- Mutágenos

Alergias

Biomoleculas pueden causar alergias

Radiaciones ionizantes

Dañan las biomoléculas

Daños importantes en macromoléculas

Especialmnete en ADN : Mutágenos

Radiación solar
Especialmente radiación ultravioleta. Daña la piel

Radiación cósmica
Procedente del sol y otros cuerpos extraterrestres. Chocan con la atmósfera y eneran cascadas de reacciones que pueden dañas a las células, especialmaneta grandes alturas o viajes espaciales

Exposición a productos que contengan elementos redioactivos
Puede ser de manera natural, por manipulación de productos radioactivos para diferentes fines, por accidentes en centrales nucleares o uso de armamento nuclear
Especialmente nocivos productos radioactivos que penetren en el organismo y se deseintegran dentro

- Radón
- Yodo radioactivo

Radiaciones para tratamientos o diagnósticos. Radioterapias y radiodiagnósticos
Radiación de onda corta. Ultravioneta ,Rayos X, Rayos gamma
Peligrosas y hay que controlar la dosis

Medicamentos

Los medicamentos ejercen sus efectos terapéuticos (y también sus efectos adversos, contraindicaciones) interactuando de manera específica o inespecífica con las biomoléculas del organismo. El principio fundamental es que los medicamentos alteran la función o el estado de estas biomoléculas para restaurar el equilibrio fisiológico.

Tradicionalment los medicamentos procedían de seres vivos, sobre todo de plantas, y muchos de ellos eran sustancias tóxicas de defensa que, utilizados en dosis bajas, tenían efectos terapeuticos.

Actualment se investiga en diferentes tipos de seres vivos, sobre todo sésiles que portan venenos (plantas, hongos, esponjas, animales marinos de cuerpo blando...) o depredadores que poseen venenos inyectables

El desarrollo de la biotecnología actual está diseñando molécunas artificiales de utilidad terapeutica

Modulación de Proteínas
Las proteínas (enzimas, receptores, canales iónicos, proteínas estructurales) son las dianas más comunes de los fármacos.

Receptores

Los medicamentos pueden unirse a receptores en la superficie o dentro de las células para imitar o bloquear la acción de los mensajeros naturales (hormonas, neurotransmisores).

Agonistas: Se unen al receptor y lo activan, desencadenando una respuesta biológica.

Ejemplo: La Morfina es un agonista de los receptores opioides µ en el sistema nervioso central, imitando el efecto de las endorfinas para aliviar el dolor.

Antagonistas: Se unen al receptor pero no lo activan. Bloquean físicamente la unión del mensajero natural.

Ejemplo: El Losartán es un antagonista del receptor de la angiotensina II, impidiendo que esta hormona cause vasoconstricción y, por tanto, bajando la presión arterial.

Enzimas

Muchos fármactos actúan inhibiendo enzimas específicas para reducir la producción de una sustancia nociva o para bloquear una vía metabólica crítica.

Inhibición Competitiva: El fármaco compite con el sustrato natural por el sitio activo de la enzima.

Ejemplo: Las estatinas (Atorvastatina) inhiben la enzima HMG-CoA reductasa, clave en la síntesis de colesterol.

Inhibición No Competitiva: El fármaco se une a otro sitio de la enzima, alterando su forma y función.

Ejemplo: Los Inhibidores de la Bomba de Protones (Omeprazol) inhiben de forma irreversible la enzima H?/K? ATPasa en las células gástricas, reduciendo la producción de ácido clorhídrico.

Inducción Enzimática: Algunos fármacos pueden aumentar la síntesis de enzimas, acelerando el metabolismo de otros medicamentos.

Ejemplo: La Fenitoina (antiepiléptico) induce enzimas del citocromo P450, pudiendo reducir la eficacia de otros fármacos como los anticonceptivos orales.

Proteínas estructurales y de transporte

Ejemplo: Los agentes antimicrobianos como la Colchicina se unen a la tubulina, impidiendo la formación del huso mitótico y deteniendo la división celular.

Ejemplo: Los Inhibidores Selectivos de la Recaptación de Serotonina (ISRS como la Fluoxetina) bloquean la proteína transportadora de serotonina en las neuronas, aumentando la concentración de este neurotransmisor en la sinapsis y aliviando los síntomas de la depresión.

Interacción con Ácidos Nucleicos (ADN/ARN )
Estos fármacos son comunes en quimioterapia y antivirales, ya que buscan interferir con la replicación y expresión genética de células que se dividen rápidamente (cáncer, virus).

Inhibición de la Síntesis
Análogos de nucleósidos que se incorporan al ADN/ARN en formación, deteniendo su elongación.

Ejemplo: La Aciclovir (antiviral para el herpes) es un análogo de la guanosina que, una vez incorporado en el ADN viral, lo vuelve defectuoso e incapaz de replicarse.

Daño Directo al ADN
Agentes alquilantes que se unen covalentemente al ADN, formando enlaces cruzados y provocando rupturas en la cadena.

Ejemplo: La Ciclofosfamida (quimioterápico) alquila y daña el ADN, leading a la muerte de células cancerosas (y también de algunas sanas, de ahí sus efectos secundarios).

Alteración de la Función de los Ribosomas: (Antibióticos)

Ejemplo: La Azitromicina se une a la subunidad 50S del ribosoma bacteriano, inhibiendo la síntesis de proteínas esenciales para la bacteria.

Alteración de Lípidos de Membrana
Algunos fármacos interactúan directamente con los lípidos de las membranas celulares, alterando su fluidez e integridad.

Ejemplo: Los antifúngicos poliénicos (Anfotericina B) se unen al ergosterol, un componente esencial de la membrana fúngica, formando poros que permiten la fuga de iones y moléculas vitales, matando así al hongo.
Ejemplo: Los anestésicos generales (como el Propofol) se disuelven en la bicapa lipídica de las neuronas, alterando la fluidez de la membrana y la función de los canales iónicos, lo que deprime la actividad del sistema nervioso central.

 

Modificación de Metabolitos y Vías Bioquímicas
Algunos fármacos no se dirigen a una macromolécula concreta, sino que actúan como sustitutos o donantes de grupos químicos.

Sustitución o Suplementación:

Ejemplo: La Levotiroxina es simplemente la hormona tiroidea T4 sintética que se administra para tratar el hipotiroidismo.
Ejemplo: Las Vitaminas (como la B12 o la D) se administran como suplementos para corregir deficiencias.

Quelación:

Ejemplo: La Desferroxamina se une al hierro formando un complejo estable que puede ser excretado, utilizándose en casos de sobrecarga de hierro (hemocromatosis) o intoxicación.

Efectos Adversos

Los efectos no deseados de los medicamentos surgen a menudo de los mismos principios:

• Falta de Selectividad Absoluta: Un fármaco dirigido a una enzima en un tejido enfermo puede unirse a enzimas similares en tejidos sanos.
• Metabolitos Reactivos: Algunos fármacos son metabolizados en el hígado a compuestos altamente reactivos que pueden unirse covalentemente a proteínas, lípidos o ADN, causando toxicidad (ej: intoxicación por paracetamol).
• Alteración del Equilibrio Fisiológico: Bloquear un receptor o enzima puede desequilibrar otros sistemas (ej: los AINEs inhiben la COX-1, protegiendo del dolor pero también reduciendo la protección de la mucosa gástrica).

En resumen, los medicamentos son "llaves" moleculares diseñadas para interactuar con "cerraduras" específicas (biomoléculas) en nuestro cuerpo. El arte de la farmacología consiste en diseñar fármacos que sean lo más selectivos posible para maximizar el beneficio terapéutico y minimizar los efectos adversos.

Hábitos de vida saludables para un ser humano

Correcta alimentación

Alimentación equilibrada en macronutrientes. Glucidos y luego lípidos y prótidos
Alimentación variada. Asegura la absorción de sales minerales y vitaminas.
Evitar grasas saturadas y colesterol en la dieta
Evitar azúcares simples en grandes concentraciones
Tomar alimentos ricos en fibra.
Beber abundante agua

No consumir productos demasiado chamuscados

Evitar sustancias químicas añadidas en lo posible: Colorantes conservantes, edulcorantes artificiales....

Evitar biocidas aplicados a plantas y animales

Evitar tratamientos hormonales del ganado

Evitar contacto con sustancias químicas perjudiciales conocidas.

tomar medidas de proteccción adecuada

Tener cuidado con productos de consumo

Productos de limpieza:

Comprobar las etiquetas de los productos. Los pictogramas de peligro muestran el tipo de daño que el producto puede causar a la salud o al medio ambiente.
Usar detergentes respetuosos con el medio ambiente. Las etiquetas ecológicas oficiales nos aseguran de ello.
Seguir las instrucciones, especialmente en el caso de desatascadores de desagües y limpiadores del inodoro, detergentes de lavavajillas, agentes de descalcificación y limpiadores de horno.
Guardar los productos de limpieza fuera del alcance de los niños y los animales de compañía.

Ropa y textil:

Lavar los textiles nuevos antes de usarlos
Elegir textiles con etiquetas ecológicas oficiales que certifican que el uso de sustancias químicas nocivas es limitado
Consultar si los textiles contienen sustancias extremadamente preocupantes

Productos electrónicos:

Buscar productos con etiqueta ecológica que asegura que el uso de sustancias químicas nocivas fue menor.
Seleccionar productos con el marcado “CE”, el producto cumple los requisitos de seguridad establecidos por la Unión Europea.
Seguir las instrucciones del fabricante.
Usted tiene derecho a preguntar al comerciante si el dispositivo electrónico contiene sustancias extremadamente preocupantes.
Airear las habitaciones periódicamente.
Vigilar que los niños no muerdan o desatornillen los dispositivos electrónicos.

Productos cosméticos

Leer las etiquetas de información y advertencia que facilitan los productores para poder evaluar los riesgos.
Leer la composición, los nanomateriales que componen algunos cosméticos deben estar etiquetados en la lista de ingredientes con el término «nano» entre paréntesis tras el nombre de la sustancia para identificarlos.

Hacer ejercicio

En nuestro proceso evolutivo nos hemos adaptado a una gran actividad metabólica.
Si no realizamos ejercicio diario o casi diariose deteriora nuestro organismo en numerosos aspectos

Control de sustacias nocivas

Las sustancias que se vierten al medio ambiente o se aplica a alimentos, ropa y otros productos de consumo pueden ser perjudiciales.
Al no ser detectable por el consumidor, debe ser la administración la que las regule, advierta de los riesgos y vigile el cumplimiento de las normas sobre su uso.

Sustancias químicas

Anualmnete la industria química genera cientos de moléculas nuevas que incorpora a diferentos productos

Todas estas moléculas debreían estar tastadas para comprender su posible influencia sobre los seres visvos, especialmnete sobre humanos pero generalmente estras pruebas son insuficientes y quedamos expuestos a moléculas desconocidas que pueden causar daños importantes

La industria química es muy poderosa y trata de evitar controles largos y caros que perjudican sus beneficios

Ejemplos de sustancias químicas perjudicisles comercializadas hay muchas:

- Biocidas como el DDT
- Asbesto - Mutágeno
- Bisfenosl - Disrruptor endocrino
- Ftalatos - Disruptor endocrino

Estas son algunas de las identificadas despues de su comerciqalización, a veces durante muchos años después de haber causado un daño importane

Radiaciones ionizantes y Productos radioactivos

Sustancias nocivas comunes - Gobierno de Aragón