| poemas |  |
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| Poemas |  |
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| Rafael Vargas | |||||||||||||
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Obrero en huelga, asesinado
tendido en la calle
al sol del crimen recién cometido el joven obrero es inmenso como el silencio de dios los ojos
aún abiertos advierten la lenta sucesión de nubes bamboleándose en los azules confines de la viudez son inaudibles ya
las carreras y los pasos el llanto y los gritos a su alrededor su sangre se bifurca en negros hilos
caminas en los que se extingue la memoria del planeta Periplaneta americana
la luz se encendió
y la cucaracha surgida de la indolencia y los detritos quedó paralizada en su rincón del universo sola contra la muerte y su invisible escoba —también ella medra en sitios húmedos y oscuros
malolientes por última vez corrió
agitó sus antenas luego se apagó con su signo secreto para ser una mancha más en el gastado mosaico un recordatorio imborrable —ah
no importa cuánto limpies— del terror que causan estos seres nocturnos
a los que el mundo está destinado. |
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Rafael Vargas
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Vargas, Rafael. 1993. Poemas. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 64. [En línea].
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| cuento | |
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| La molécula del amor |  |
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| Alejandro Aguilar | ||||||||||||||
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Mira, Pedro, tendría que contarte todo lo que pasó
para que entendieras, aunque la necesidad primaria de entendimiento es mía, no sé qué me pasó. Supongo que ya sabes que Antonio y yo trabajamos colaborando en varias investigaciones desde hace ya algunos años, él en cosas del sistema nervioso y yo en las aspectos mentales del mismo campo, con un equipo de biólogos, psicólogos y psiquiatras, sin importarnos las corrientes filosóficas de moda.
Lo inicial dentro de las complicaciones que me trajeron acá fue esa tendencia, que tenía todo el equipo de investigación, a la que voy a llamar punk. Aunque en realidad creo que no debería de interpretarla como una tendencia, sino como la esencia de una especie de mezcla de curiosidad con irreverencia, lo que nos convirtió en iconoclastas, en el más amplio sentido de la palabra. También creo que eso fue lo que nos llenó de iconoclastas punkburgueses megalómanos a las unidades de investigación que nos asignaron.
Otra cosa que ya debes conocer, es que en el Hospital Universitario montamos una unidad para estudiar problemas fisiológicos de trastornos mentales. Todo iba muy bien, estudiábamos trastornos del sueño y otras variables fisiológicas en los sujetos con depresión; aparte, en el laboratorio, probábamos en modelos en animales una serie de hipótesis para encontrar explicaciones sobre la depresión y su tratamiento.
Aquí es donde entra en juego un paradigma experimental que se ha vuelto clásico en la biología: cuando se obtiene un fluido de un organismo vivo y se le administra a otro de la misma especie, si hubiese alguna molécula o mensajero químico en el fluido del primer ser vivo “que va a ser el donador” y esta molécula provocase alguna respuesta fisiológica o una conducta, ésta se deberá manifestar en el ser vivo que reciba al fluido. Hay varios ejemplos de este paradigma; por comentar los más conocidos, está por ejemplo, el experimento de Otto Löewi, que estimulando eléctricamente el nervio vago de una rana, produjo un cambio en la frecuencia de los latidos de su corazón. Cuando realizó la estimulación del nervio bañando el tórax de la rana con solución fisiológica, e inmediatamente después de la estimulación pasó la solución al tórax de otra rana, a esta le provocó el mismo cambio en la frecuencia cardiaca igual que si le hubiese estimulado el nervio vago. Con esto, Löewi propuso que la estimulación del nervio liberaba alguna sustancia que era la responsable de la respuesta fisiológica. Ahora sabemos que esta sustancia es la acetilcolina.
Otro experimento con el mismo paradigma fue realizado por el grupo de René Drucker en relación al sueño; si se pone a un gato sobre la superficie de una lata de sardinas y se rodea esta de agua con hielo, lo único que el gato no hará es dormirse porque de hacerlo caería en el agua fría y lo que aparentemente desagrada a los gatos tanto, que evitan el caer en ella al grado de que pueden permanecer 2 o 3 días sin dormir con tal de evitar caer. Al quitarlo del lugar del insomnio y situarlo en una superficie segura, sólida y seca, el gato caerá dormido inmediatamente. Aquí entra el paradigma: si obtienes líquido cefalorraquídeo de este gato y lo inyectas en la cavidad ventricular de otro gato, el gato receptor caerá dormido, lo que sugiere que en el líquido cefalorraquídeo existe algo que induce el sueño.
Pues bien, un día sucedió que alguien de nuestro equipo descubrió que habían llegado una serie de pacientes en los que la depresión parecía tener como causa una decepción amorosa y todos ellos habían tenido algún intento de suicidio. Estos pacientes tenían interesantes diferencias fisiológicas con respecto al resto de los pacientes con depresión, así que decidimos estudiar si también mostrarían alguna diferencia en el líquido cefalorraquídeo.
En esto estábamos cuando los experimentos bioquímicos dieron fruto: en las cromatografías de los líquidos de los pacientes con depresión amorosa encontramos diferencias en varias moléculas. Lo siguiente fue estudiar el efecto biológico que tuvieran esas moléculas. Los experimentos con animales dieron resultados sugestivos con una sustancia en particular, la feniletilamina, la que al ser inyectada en mamíferos adultos de cualquier especie, sin importar el sexo, hacía que los animales mostraran conductas de socialización que fueron calificadas como “aproximaciones eróticas”.
Éste y otros resultados similares en los animales orientaron mis ideas en una cierta dirección: ¡Pensé que habíamos encontrado la molécula del amor! ¡Qué triunfo para la psicofisiología y qué rudo golpe para la poesía! Se estaba volviendo todo muy interesante, teníamos una veta que nos permitiría hurgar a fondo en lo más tórrido de las pasiones humanas.
Después de los experimentos con animales, debíamos estudiar lo que ocurre con esta sustancia en los seres humanos y aquí fue donde surgieron los problemas. Yo quería probar la sustancia en la Caperucita, que es una niña que estuvo motivando varios de los poemas que has leído, se metió a jugar temerariamente con mis ideas, con mis deseos, moviéndose aparentemente con una cierta fascinación que aparentaba ser una atracción por mí; se adueñó de mi memoria y con esto logró invadir mis pensamientos. Quizá por esto yo me moría de ganas de ver cuál sería su conducta si tal fascinación tuviese un fondo real.
¿Cómo? Pues administrándole feniletilamina.
Sin embargo, un conflicto de orden ético me lo impidió: ¿cuál era mi derecho a usurpar la función de un tal Cupido, especialmente si lo hacía en mi favor? No te alteres; ya sé que no existe, que es un invento mitológico inscrito dentro del deseo humano, sin embargo, aunque me muriera de ganas de jugar al cupido, me horrorizaba intentar semejante cosa. Decidí entonces probar la sustancia conmigo.
Y ya ves, Pedro, no se si el efecto de esta molécula en los humanos dependa del estado del sistema, o tal vez el manejo de lo que llamamos amor sea diferente debido a nuestra complicada manera de aprender su significado, o de alguna otra cosa que pudiera no estar dentro de lo molecular, sino en eso que le llaman la mente. En fin, en mi caso el efecto no fue el de un enamoramiento, tal vez por existir en mí algo por el estilo en el momento de recibir la sustancia, sino que me produjo una conducta suicida similar a la de los pacientes.
Por cierto, Pedro, ¿Desde cuándo estás cuidando esta puerta? ¿Qué cosa es lo que hay que cuidar?… ¿Siempre la estás vigilando o el master te deja hacer otros cosas?… ¿Por qué no vamos a ver en dónde y cómo se termina este universo?… ¿O qué, acaso después de este universo hay otros universos?…
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cómo citar este artículo →
Aguilar, Alejandro. 1993. La molécula del amor. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 62-63. [En línea].
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| del herbario | |
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Un gigante de la botánica:
Arthur Cronquist (1919-1992)
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| José Luis Villaseñor | ||||||||||||||
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El 22 de marzo de 1992 falleció el Dr. Arthur Cronquist,
botánico emérito del Jardín Botánico de Nueva York, Estados Unidos. El Dr. Cronquist fue un incansable estudioso de las plantas, y murió como buen soldado: en el campo de batalla. Revisando ejemplares de herbario en una Universidad de Utah, para un estudio florístico de una región de los Estados Unidos, sufrió un ataque al corazón.
El nombre de Arthur Cronquist es conocido por nosotros los biólogos casi desde el principio de nuestra carrera. Su libro Introducción a la Botánica (Cronquist, 1969a) es de consulta obligada en cualquier curso de botánica. Para los que elegimos la orientación botánica, su nombre se vuelve más familiar por las numerosas trabajos que realizó sobre taxonomía, florística y fitogeografía de las plantas con flores (Angiospermas o, como él las llama, Magnoliophyta).
Buena parte del profundo conocimiento que tenía acerca de las plantas muy seguramente lo adquirió a través de su activa participación en diferentes proyectos florísticos, en varios de los cuales fungió como coordinador o editor. Entre los estudios florísticos en que participó podemos citar la Flora Intermontana (Cronquist, et al., 1972-1977), Flora del Noroeste de los Estados Unidos y territorios vecinos del Canadá (Gleason y Cronquist, 1963, Hitchcock, et al. 1955-1969), Flora del Sureste de los Estados Unidos (Cronquist, 1980), North American Flora (Cronquist, et al., 1978), etcétera.
Cronquist pasó prácticamente toda su vida académica asociado a una de las mejores colecciones botánicas del mundo: el Herbario del Jardín Botánico de Nueva York. Allí adquirió un interés particular por los sistemas naturales de clasificación. Gracias a las excelentes facilidades proporcionadas por las colecciones y la biblioteca, Cronquist desarrolló uno de los sistemas de clasificación más aceptados en la actualidad por el mundo occidental (Cronquist, 1957, 1960, 1965, 1969b, Cronquist, et al., 1966). En 1968 hace la presentación formal de su nuevo sistema de clasificación, en donde intenta reflejar “la mayoría de las semejanzas y diferencias existentes entre los organismos” (Cronquist, 1978). En su exposición encontramos los principios y conceptos filosóficos que sustentan su propuesto sistema de clasificación, los rearreglos taxonómicos que propone, la circunscripción de los órdenes que reconoce y las posibles tendencias evolutivas en cada grupo. Un aspecto notable de este trabajo es el resumen de las características diagnósticas de las subclases, órdenes y familias a manera de claves sinópticas, de gran ayuda conceptual, como él así lo indica. Adoptando un enfoque ecléctico, en 1981 Cronquist presentó una síntesis más completa de clasificación de las Angiospermas.
Otra área de gran interés para el Dr. Cronquist fue la taxonomía de Compositae (o Asteraceae), una de las familias más diversas de todas las Angiospermas. Fue debido a este interés que tuve la oportunidad de conocerlo y establecer una breve, aunque fructífera amistad. Sus enseñanzas, apoyo y recomendaciones, facilitaron grandemente mi proceso de aprendizaje de esta familia.
México es uno de los principales centros de diversificación de la familia Compositae. Por tal motivo, nuestro país fue siempre un polo de atracción para el Dr. Cronquist. En una de sus múltiples visitas al país, siendo yo un aprendiz de botánico en el Herbario Nacional, colaboré con él como asistente de herbario y de campo. Durante todo ese tiempo, nuestras actividades se centraron en identificar y colectar ejemplares de Compositae de la flora de México. Durante las largas horas de viaje, y las horas de vigilia en que cuidábamos la secadora de gas, conversamos sobre aspectos taxonómicos de la familia, lo que representó para mí un curso personal intensivo de taxonomía de Compositae.
Arthur Cronquist fue un excelente crítico y realizó una gran labor de síntesis en su campo. Así lo testifican, por ejemplo, sus ensayos sobre la importancia taxonómica de los estudios fitoquímicos (Cronquist, 1976, 1977), sus contribuciones al conocimiento evolutivo de la familia Compositae (Cronquist, 1955, 1977b, 1985), y sus impresiones o críticas a conceptos evolutivos y filogenéticos (Cronquist, 1963, 1987).
Me siento afligido por la pérdida de tan extraordinaria persona pero también orgulloso de haberlo conocido personalmente y de haber aprendido mucho de su profundo conocimiento botánico. Afortunadamente toda su experiencia nos la deja como herencia académica en sus numerosas publicaciones y en sus estudiantes. Herencia que tiene una de las mejores genealogías botánicas, si consideramos que Cronquist recibió enseñanzas de dos grandes escuelas, la Linneana y la Engleriana; Cronquist fue alumno de C. Rosendhal, quien a su vez había sido alumno de A. Engler. Por su parte, Engler fue estudiante de R. Goeppert, alumno de J. Beckmann, este último, uno de los 180 estudiantes que tuvo C. Linnaeus.
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José Luis Villaseñor
Herbario Nacional,
Instituto de Biología,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Villaseñor, José Luis. 1993. Un gigante de la botánica: Arthur Cronquist (1919-1992). Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 56-57. [En línea].
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| la química de la vida | |
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| Aspirina |  |
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| Isaac Skromne | ||||||||||||||
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De todos los medicamentos existentes en el mercado,
no hay uno tan universal como la aspirina, que se usa tanto como preventivo de ataques al corazón y trombosis cerebral, como para remediar males más comunes como por ejemplo la reducción de la fiebre, del dolor o de la inflamación.
Por moderno que pudiera parecer este medicamento, su uso se remonta hasta el siglo XVIII en Inglaterra, donde un cura describe que la corteza de cierto árbol inglés, es altamente astringente y efectiva para reducir la fiebre y aliviar la comezón. El árbol inglés al que el cura hacía referencia, era el sauce (Salix alba), cuya corteza contiene altos niveles de salicina, la forma glicosilada del acido salicílico.
Medio siglo después, la rivalidad existente entre los franceses y alemanes, llevó a los farmacólogos de ambos países a competir por encontrar el principio activo de la corteza del sauce. Aunque fueron los alemanes los primeros en aislar el principio activo, fueron los franceses los que le dieron su nombre: Ácido Salicílico.
La rivalidad continuó, pero enfocada ahora hacia la síntesis química, donde nuevamente los alemanes ganaron, no solo sintetizando el acido salicílico a partir de compuestos más sencillos como el fenol, dióxido de carbono y sodio, sino que además crearon distintos derivados menos agresivos al estómago como el ácido acetilsalicílico (creado por Bayer con el nombre de aspirina). Otros compuestos con efectos similares, pero derivados de las anilinas, también ganaron gran aceptación; tal es el caso del N-acetil-p-aminofen, conocido con el nombre de Acetaminofen.
Son obvios los efectos por los que se emprendió la búsqueda del acido salicílico y sus derivados, pero hay que señalar que estos compuestos también provocan que el riñón pierda acido úrico; inhiben la coagulación de la sangre; producen úlceras pépticas; promueven que el riñón retenga fluidos; interfieren con la activación de los glóbulos blancos y en algunas personas, producen pólipos nasales conocidos como hipersensibilidad a la aspirina.
El rango enorme de efectos que los derivados del acido salicílico pueden producir, hicieron muy difícil encontrar el mecanismo bioquímico mediante el cual actuaban.
Fue sólo hasta 1971 cuando el Doctor John R. Vane (Premio Nobel 1982) propuso el primer mecanismo que explicaba satisfactoriamente la acción de la aspirina. Su propuesta se basaba en el hecho de que muchas formas de daño tisular, concluían en la liberación local de un grupo de hormonas, llamadas postaglandinas, producidas por la oxidación enzimática del acido araquidónico, un ácido graso que se encuentra en la membrana celular. A diferencia de otras hormonas, las postaglandinas no se almacenan dentro de la célula, sino que se sintetizan en el momento en que se daña a la célula.
Finalmente parecía haberse encontrado la respuesta a los efectos del salicilato y sus derivados. Estos compuestos inhiben la enzima prostaglandina H sintasa, que transforma el ácido araquidónico en postaglandinas estables, tales como los de la serie E, I y F, a través de intermediarios poco estables como las prostaglandinas G2 y H2. Las postaglandinas E, I y F causan vasodilatación e hinchazón cuando los vasos sanguíneos se han hecho permeables a causa de la histamina, inducen fiebre cuando actúan en el cerebro, y sensibilizan a los receptores del dolor en la piel.
Más aún, esta hipótesis podía explicar los indeseables efectos secundarios que se podían presentar al ingerir estos medicamentos: hipersensibilidad a la aspirina y úlceras pépticas. La irritación estomacal se causa porque la droga bloquea la síntesis de las postaglandinas, que el estómago requiere para regular la sobreproducción de ácido clorhídrico para la digestión, y la secreción de moco que previene la autodigestión. La hipersensibilidad a la aspirina se explica en pacientes genéticamente susceptibles, ya que al bloquearles la enzima encargada de producir las postaglandinas, otra enzima, la lipooxigenasa, transforma el ácido araquidónico en unas sustancias llamadas leucotrienos, (principalmente el B4–, C4 y D4), y que potencian el efecto de las postaglandinas, por mínima que sea su dosis.
El hecho que la aspirina interfiera con la coagulación de la sangre también se explica con esta hipótesis. Las plaquetas utilizan las postaglandinas G2 y H2 para transformarlas en Tromboxano B2, un potente vasoconstrictor y agregador plaquetario. Este descubrimiento es la base del uso de la aspirina para prevenir trombosis cerebrales e infartos.
No obstante que la hipótesis formulada por el Dr. Vane cubre muchos aspectos relacionados con los efectos de los salicilatos, aún quedan muchos cabos sueltos, principalmente el hecho de que no todos sus efectos son mediados por la ruta de las postaglandinas.
Recientemente se ha demostrado que la aspirina interfiere con la adhesión celular en los neutrófilos, un tipo de glóbulos blancos que participan activamente en los procesos de inflamación. Este efecto se debe a que la aspirina inhibe las proteínas G, las que son un mediador importante en la transducción de señales. Por otro lado, el descubrimiento de que altas dosis de postaglandinas inhiben los procesos inflamatorios en animales, contradice fuertemente esta hipótesis.
Aun cuando las rutas de acción de la aspirina han sido parcialmente esclarecidas, casi un siglo de uso continuo ha demostrado empíricamente el empleo benéfico de ésta. Este hecho se refleja en las cifras de consumo de analgésicos, ya que tan solo en Estados Unidos, anualmente se consumen 16000 toneladas de aspirina, el equivalente a 80 millones de tabletas, aproximadamente 220 mil tabletas diarias.
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Isaac Skromne
Estudiante del Instituto de Investigaciones Biomédicas
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Skromne, Isaac. 1993. Aspirina. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 51-52. [En línea].
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| nota | |
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| Parque Cretácico |  |
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Héctor Gómez
de Silva Garza
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Al parecer, una de las películas mas taquilleras de este
año será Jurassic Park, dirigida ni más ni menos que por Steven Spielberg. Está basada en la novela reciente, del mismo nombre, escrita por Michael Crichton, en la que un empresario multimillonario (en un futuro no muy lejano) puebla una isla de dinosaurios clonados a partir del ADN de éstos, que logra extraer del tubo digestivo de insectos hematófagos fosilizados en ámbar. La isla pretende ser un paraje turístico donde se puede ir a conocer dinosaurios vivos; en el preestreno del parque sucede una catástrofe de magnitud dinosauriana (¿o sería más preciso describirla como “de magnitud humana”?)
Tanto la novela como la película están muy actualizadas científicamente. Se trata de ciencia ficción en la cual, por una vez (casi), la biología tiene un lugar especial, y es más importante la ciencia que la fantasía.
Actualmente los científicos están investigando cuál es la antigüedad máxima en la que se puede preservar ADN en ámbar y otros fósiles. Poco a poco se ha logrado con fósiles cada vez más antiguos, aunque todavía no se logrado con ADN de la Edad de los Dinosaurios. El último logro ha sido el de extraer ADN de ámbar de 30 millones de años. Sin embargo la probabilidad de extraer ADN de mayor antigüedad es alta.
¡Otra cosa es encontrar un fósil de un insecto que haya chupado la sangre a un dinosaurio y encontrar en él el ADN del dinosaurio! Aún no se sabe si los dinosaurios eran víctimas de insectos hematófagos, pero la posibilidad existe. Hoy en día la mosca tsetsé (Glossina) posee un aparato picador que puede atravesar el cuero del rinoceronte. No es demasiado descabellado pensar que la selección natural es capaz de crear insectos hematófagos gigantes, habiendo reservorios de sangre tan gigantes como los dinosaurios. De cualquier manera, también había dinosaurios más pequeños que los de Jurassic Park, y es probable que los juveniles de los dinosaurios grandes hayan tenido pieles menos duras que las de los adultos, lo que no hace totalmente imposible el revivir un dinosaurio.
No se ha podido extraer el genoma entero de fósiles de un organismo, en parte porque las técnicas que se usan para la extracción, basadas en la “reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por su siglas en inglés), precisan conocer una porción de la secuencia del gen a extraer. Sólo se pueden sacar fragmentos. ¿Será posible en el futuro extraer fragmentos, poco a poco, hasta tener el genoma entero? En la novela, se soluciona de otra manera este problema: los auténticos genes de dinosaurio que se extraen, se complementan con los genes de otros animales, basándose en que “la mayor parte del genoma de los eucariontes, o no tiene efectos fenotípicos, o es idéntica entre las diferentes clases de vertebrados.” Esto es lo más inverosímil de estas dos obras: de ninguna manera se podrá reconstruir un dinosaurio auténtico, utilizando un porcentaje elevado de genes de anfibio (como lo plantea la novela). Sin embargo, este detalle es central en el argumento de la obra.
Otro adelanto tecnológico que plantea la película es que se pueda hacer crecer un organismo a partir de una célula, y hacerlo más rápido que la propia Naturaleza, utilizando tratamientos hormonales. En realidad, todavía estamos lejos de conocer tan bien los requerimientos hormonales de los dinosaurios (y hasta de los animales actuales).
Lo más verosímil del argumento, desde luego, son las intrigas entre rivales económicos, que terminan por provocar el fracaso del proyecto. Hay que concluir, sin embargo, que la ciencia que aquí se nos muestra no es tan ficción como en otras obras de ciencia ficción. La novela y la película ayudarán a educar sobre algunos aspectos de biología, además de inspirar interés por los dinosaurios y la ingeniería genética.
Para fines cinematográficos, Spielberg reconstruye un Velociraptor más grande de lo que hasta entonces se conocía, pero mientras se filmaba la película, se descubrió en Utah un pariente de Velociraptor del tamaño de los de Spielberg. Ésta es la primera predicción de la película que se ha vuelto realidad.
El único detalle que vale la pena aclarar es que pocos de los dinosaurios que aparecen en Jurassic Park son del periodo Jurásico. Apatosaurus y Camptosaurus (que aparecen en una sola escena) y Dilophosaurus son del Jurásico; Brachiosaurus es tanto de principios del Cretácico como del final del Jurásico. Pero los protagonistas principales, Tyrannosaurus, Velociraptor, Triceratops y Corythosaurus son del Cretácico. Y los pequeños dinosaurios que terminan por matar al empresario que ideó y financió el proyecto también son del Cretácico.
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Referencias Bibliográficas
Browne, M. W., 1992, “Super-slasher’ dinosaur: he was mean!”, International Herald Tribune, julio 22, 1992.
Gerster, G., 1986, “Tsetse-fly of the deadly sleep”, National Geographic, diciembre 1986: 814-833. Norman, D., 1985, The Illustrated Encyclopedia of Dinosaurs, Crescent Books. |
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Héctor Gómez de Silva Garza
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cómo citar este artículo →
Gómez de Silva Garza, Héctor. 1993. Parque cretácico. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 17-18. [En línea].
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| Silvia Castro, Eberto Novelo y Jesús Serrano | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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El conocimiento de los recursos naturales ha llegado
a ser una de las prioridades de los gobiernos de muchos países. Su entendimiento integral no es exclusivo del ámbito académico sino que es información valiosa para elaborar planes y políticas orientados al manejo y conservación de la diversidad biológica. Los planes futuros deben tomar en cuenta toda la información disponible acerca de un lugar, como por ejemplo: las especies que existen, las condiciones bajo las que se desarrollan, los efectos que tendrán sobre los organismos las explotaciones planeadas, y evitar, al máximo, la pérdida de éstos. El problema con la información, en el caso de México —y de otros muchos países es que ésta se encuentra dispersa y es de difícil acceso aun en el ambiente académico. Sin embargo, el desarrollo tecnológico reciente en el área de cómputo ha puesto en evidencia la posibilidad de compartir datos de manera sencilla y de adquirirlos en forma automatizada.
En México, desde hace tiempo, se han hecho esfuerzos por construir sistemas de información computarizados pero éstos han sido desde perspectivas muy particulares y no se ha desarrollado un sistema de información de recursos biológicos de acceso público. Hay que tomar en cuenta que para construir un sistema de información de este tipo se requiere no solamente de un diseño cuidadoso en el terreno biológico sino también en el terreno informático y este último va acompañado necesariamente del desarrollo tecnológico. Además, también se requiere de la cooperación de una gran variedad de disciplinas, instituciones y organizaciones de diversos tipos. Un esfuerzo de ese tipo no puede partir de cero en ninguno de sus aspectos, sino que tiene que aprovechar la experiencia desarrollada en los distintos campos por un sinnúmero de grupos de trabajo e individuos. En este trabajo se presenta un proyecto actualmente en desarrollo en la Facultad de Ciencias y en el que se conjuntan los esfuerzos de varios grupos de investigación del Departamento de Biología, coordinados para hacer más eficientes los recursos de cómputo con los que cuentan y para reducir los esfuerzos, que muchas veces se han visto duplicados en varios de ellos.
SIRENA
El Sistema de Información sobre REcursos NAturales (SIRENA), pretende cooperar en la producción de inventarios florísticos y faunísticos del país y, en general, mejorar el conocimiento de nuestros recursos bióticos. Uno de los componentes del sistema es ayudar a los investigadores y usuarios en la solución de los problemas cotidianos en el manejo de información, para ello incorporamos algunos avances tecnológicos en el diseño y gestión de bases de datos en diferentes niveles de acceso y captura de información relacionada con los recursos naturales.
El objetivo más amplio de SIRENA es el de generar un sistema de información que facilite el uso e intercambio de datos biológicos confiables. El sistema pretende alcanzar objetivos particulares en dos niveles: 1) el de los usuarios y 2) en la gestión de datos comunes:
I. Objetivos relacionados con los usuarios:
— Ofrecer un sistema de información que funcione como banco de información de acceso público.
— Facilitar el manejo de datos. — Posibilitar el intercambio de datos. II. Objetivos relacionados con el funcionamiento del sistema:
— Construir un modelo conceptual de la información utilizada en diferentes áreas de la biología de uso general.
— Generar rutinas y programas de aplicación para facilitar el acceso público y la incorporación de información al sistema. — Promover la adopción de estándares en las bases de datos biológicas. — Explorar y fomentar la realización de proyectos de investigación interdisciplinarios. El punto de partida es el de que cada proyecto de investigación de los grupos de trabajo participantes produce información confiable que puede reunirse en bases de datos generales y que éstas pueden ofrecerse como fuente de información a la comunidad académica y al público. Obviamente, la información disponible será aquélla que tenga la aprobación de los autores.
El esquema de trabajo en SIRENA permite la cooperación entre grupos de investigación por medio de la conjunción de sus datos en tablas generales, de modo que puedan ser de acceso abierto, público, sin perder la autonomía y el manejo particulares, incluso bajo sistemas diferentes en el almacenamiento de su información. Está diseñada para trabajar como un sistema de bases de datos distribuidas, en donde se incluyen bases de datos heterogéneas, con componentes diversos (en el modelo de datos, en el lenguaje y en el esquema de trabajo) que pueden operar de manera autónoma y con un enfoque de integración que permite que las bases de datos estén fuertemente acopladas, es decir, existe un manejo similar en su diseño general; hay transparencia en la localización de datos y tablas al integrar múltiples bases de datos, con una interfaz uniforme; el sistema es controlado por un administrador; existe un modelo de datos común con integración de esquemas, además de los modelos particulares; el sistema proporcionará procesamiento distribuido de consultas y actualizaciones. El diseño del sistema de bases de datos distribuidas se ha basado en el enfoque del modelo relacional. Este modelo representa la información en forma tabular, que es una estructura sencilla y familiar a los usuarios en general. También permite la definición de nuevas relaciones o tablas y facilita la estandarización y transferencia de la información entre diferentes bases. Como se observa en la figura 1 la información de cada grupo de investigación se almacena en bases de datos diseñadas por cada proyecto particular. En esta fase se analiza la información, identificando los elementos que tiene cada una de las bases, sus características o atributos. Enseguida se procede a adecuar las bases de datos existentes y a crear las que sean necesarias. El procedimiento a seguir se define con cada conjunto de datos, o según sea el caso, por grupo de trabajo o proyecto. La adecuación tiene dos aspectos uno que simplifica y optimiza el trabajo de cada proyecto y otro que incluye la información a una base general.
El sistema cumple estas tareas en diferentes etapas:
Etapa 1
— Diseño general del sistema.
— Identificación de las características de las tablas generales y adecuación entre ellas (figura 2).
Etapa 2
— Análisis del tipo de información contenida en cada base de datos del grupo de trabajo que se integre.
— Adecuación, normalización, certificación y depuración de los datos que pueden ser compartidos y ofrecidos al uso público. — Transformación de archivos y programación de aplicaciones específicas para la incorporación al sistema. — Elaboración de programas para resolver los problemas de captura, consulta y emisión de reportes, etiquetas, mapas, y los demás requeridos por los distintos grupos de trabajo. Etapa 3
— Capacitación de participantes en el uso del sistema y aspectos colaterales (Teleinformática, diseño de bases de datos etcétera).
— Elaboración de guías de uso y manuales para los usuarios de primero y segundo nivel del sistema. — Documentación del sistema en todos sus niveles, desde el diseño hasta los procedimientos de mantenimiento rutinario. Una facilidad inmediata del sistema es la consulta al banco de información en aspectos que tengan que ver con la verificación de información geográfica, biogeográfica, sistemática y bibliográfica de referencia, además de todos aquellos acervos de acceso público adquiridos por medio de consultas a otros sistemas de información listas de discusión, etcétera, y que son relevantes para los usuarios. La figura 3 muestra como varios grupos de investigación pueden proporcionar información similar a las tablas generales propuestas por SIRENA.
Consideraciones finales
Un sistema de este tipo es una meta a cumplir permanentemente y su construcción y mantenimiento no puede depender sólo de la voluntad de algunas personas o instituciones, sino que, en la medida de que es una necesidad inmediata, tiene que ser el resultado de la contribución de todos los participantes, bajo esquemas de colaboración claros y como parte de un proyecto amplio encaminado a mejorar el conocimiento de los recursos naturales de nuestro país. Para generar un sistema de este tipo se requieren acuerdos precisos respecto a las autorizaciones de acceso, utilización y destino de la información. Una de sus premisas es el compromiso de permitir el acceso público a una información con las responsabilidades que eso conlleva. Pero tiene que ser claro que su éxito dependerá de que facilite la difusión del trabajo de la comunidad participante y que esto vaya acompañado de reconocimiento, retribución y consecución de apoyos. Consideramos que SIRENA presenta un esquema de participación que, aunado a la existencia de vínculos entre distintas bases de datos por medio de las telecomunicaciones, puede resolver algunos problemas existentes para el manejo de la información relacionada con datos biológicos y en general, de los recursos naturales de nuestro país.
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Silvia Castillo
Laboratorio de Ecología,
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Eberto Novelo
Laboratorio de Ficología,
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Jesús Serrano
Centro de Informática,
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Castillo, Silvia; Novelo, Eberto y Serrano, Jesús. 1993. Sistema de información sobre recursos naturales. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 58-61. [En línea].
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| Jorge Llorente Bousquets | |||||||||||
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Voy a reseñar mi escrito en dos temas íntimamente
relacionados; primero un resumen acerca de mi breve experiencia en sistemática molecular y al que después uniré con los aspectos de biodiversidad y colecciones científicas.
Hace casi cinco años escribí como coautor un artículo intitulado “Caracteres bioquímicos y nucleares en los métodos de la sistemática moderna”; el mes pasado tuve la oportunidad de conversar con el autor del mismo: Adrián Nieto, que actualmente está terminando su doctorado en Biología Evolutiva en la Universidad de Kansas. A él le pude comentar que en estos años se habían hecho grandes avances en biología molecular con gran repercusión en la sistemática, de modo que nuestro artículo, además de contar con imprecisiones, había caído en casi completa obsolescencia y apenas podría servir como mera curiosidad histórica.
En ese largo artículo sostuvimos varias tesis, de las cuales pueden rescatarse tres para este escrito, pues considero que continúan siendo discutibles:
1. La primera tesis citaba que la pretensión de químicos, genetistas y biólogos moleculares de reducir los problemas de la sistemática, a aspectos bioquímicos, moleculares y a genes, era una proposición reduccionista muy antigua, al igual que la de algunos morfólogos, y cuando menos tenía medio siglo de existencia. En ese lapso habían surgido más tropiezos que éxitos, más callejones sin salida que dinámicas y prometedoras avenidas de conocimiento. Sin embargo, los descubrimientos y avances técnicos de la última década nuevamente se perfilaban como muy promisorios y de hecho así está ocurriendo.
Ilustramos entonces varios casos relacionados con la electroforesis, el estudio de metabolitos secundarios complejos asociados con diferenciación micromorfológica, por ejemplo, lípidos en insectos, y también discutimos diversos aspectos relacionados con la secuenciación de ácidos nucleicos: ADN mitocondrial y ARN ribosomal. En esta tesis concluimos que el valor taxonómico de los caracteres moleculares tenía gran potencial, pero este valor, o su importancia, eran diferentes para cada tipo macromolecular, en la escala jerárquica de la filogenia biótica.
2. La segunda tesis señalaba que la discusión en sistemática molecular recurrentemente confundía y amalgamaba una mezcla de distintos problemas, que incluían, desde el valor de los caracteres y las técnicas para su estudio u obtención de ellos, hasta varios aspectos de la filogenia, como lo son la cronística, la genealogía, la polaridad o dirección evolutiva y el significado evolutivo de la similitud, así como una variedad de métodos de análisis, los cuales era necesario diferenciar para aportar respuestas más precisas, pues de lo contrario se caía —de modo encubierto— en las mismas discusiones bizantinas que ya se habían superado con la polémica de dos décadas entre las tres escuelas de pensamiento taxonómico moderno, a saber: la fenética, la cladística y el gradismo. Con la constante confusión de los problemas no se alcanzaban posibles soluciones y avances en sistemática molecular.
3. La última tesis decía que los datos bioquímicos y moleculares no son la panacea para la reconstrucción filogenética, pues nos hace falta conocer más acerca de sus funciones, variaciones y distribución en el mundo orgánico, al igual que de muchos otros caracteres morfológicos, antes de especular sobre su importancia y valor en el establecimiento de las afinidades evolutivas de las especies. Los datos moleculares o los morfológicos, por sí solos, no son la respuesta a cada problema filogenético; existe una única historia filogenética por explicar, de modo que conjuntos de evidencia independientes pero congruentes entre sí, apuntan al descubrimiento de ese patrón histórico. En abstracto, no existe superioridad de alguno de los conjuntos de caracteres; por otra parte, es de esperarse una gran complementariedad entre ambos tipos de estudios en la filogenia y clasificación de los seres vivos.
Como decía antes, después de cinco años, nuestras tesis son discutibles; estoy convencido de que pueden considerarse conservadoras y en cierto modo —para algunos— son tesis miopes ante la avalancha de datos, ideas y especulaciones que se han generado durante ese lapso. Pero, para otros, el adjetivo conservador adjudicado a nuestras tesis no necesariamente tiene un sentido peyorativo, sino que puede significar que son prudentes y escépticas, como a menudo ocurre en la ciencia hasta que no haya teorías de mayor amplitud de explicación, mejores métodos y un ordenamiento sistematizado de toda esa inmensa masa de datos que se han generado, en nuestro caso, de los datos moleculares que comienza a incrementarse a velocidades cada vez mayores.
No obstante, en la plática que sostuve con Adrián Nieto, alcanzamos a reconocer que más allá del debate científico respecto a los buenos y mejores caracteres, los malos y los peores métodos de análisis de caracteres, quedaba nuestra capacidad de asombro, sorpresa y cierto grado de fascinación sobre los nuevos descubrimientos y sus posibles implicaciones en todo el aparato teórico y conceptual de la biología en nuestros días, en particular en la sistemática, la evolución y la biogeografía, que son las ciencias fundamentales en la biología histórica y a la vez un eje vertebral de la biología comparada.
De hecho, esta situación anímica que se genera en un biólogo como yo, al ver el vertiginoso aumento de conocimientos genéticos y moleculares, fue promovida por mis colegas y amigos que están más cercanos a la biología molecular, particularmente Antonio Lazcano, quien hace un par de años revisó el capítulo de colofón de un librito mío intitulado La búsqueda del método natural. En ese capítulo denominado “Más allá del método” sinteticé algunos de los problemas e incógnitas que prevalecen al descubrir aspectos sobre la dinámica del ADN, la asociación endosimbiótica y la migración horizontal de elementos de ADN. Señalo esto, no por recomendar mi libro, sino porque quiero que se advierta que en este campo uno está obligado a admitir la enorme contribución a la sistemática que ha generado la biología molecular; también véase que la disociación o divergencia generacional, al menos en la que se ha dado en mi generación, entre biólogos de laboratorio y biólogos de museo, es una aberración que hay que rechazar en estos tiempos modernos. Tal vez algunos de los descubrimientos más interesantes estarán precisamente en el ámbito de la evolución molecular, para lo cual requerimos prepararnos y preparar sólidamente a los estudiantes de hoy en sistemática y biología molecular; es primordial que cuentapatas y calculistas de moléculas converjan en el mismo campo de conocimientos.
Durante este tiempo han aparecido antologías de gran valor, que son muy ampliamente citadas lo que refleja parte de su impacto; por ejemplo está el libro de sistemática molecular de David Hillis y Craig Moritz que apareció en 1990, el libro de Colin Paterson de 1988 que en su título asimila las controversias científicas: Moléculas y morfología en evolución: ¿conflicto o compromiso?; el de Ho y Fox, de 1988, que recoge varios aspectos moleculares en evolución, y recientemente apareció un libro de sistemática molecular en plantas de Soltis y Doyle; hay más textos y éstos tres sólo son algunos de los más importantes; además existe un creciente número de artículos originales y revistas especializadas en estos tópicos. El hecho de que aparezcan tantas publicaciones al respecto, revela que se comienzan a generar un nuevo lenguaje y un discurso renovador alrededor de la sistemática, con una cierta tendencia hacia la especialización en el área de la sistemática y la evolución molecular y ello indica, a su vez, la vitalidad que esta área del conocimiento está tomando y que se manifiesta en la mayor frecuencia de reuniones y en el aumento de grupos y asociaciones en torno a esos temas científicos.
La segunda parte de mi escrito es muy breve y es consecuencia de la primera, ya que está relacionada con aspectos biotecnológicos y la conservación de la biodiversidad.
La última década ha estado fuertemente impregnada por aspectos importantes de la biología; así, la ecología, la biotecnología o la medicina con bases moleculares y la conservación de la biodiversidad, son tres puntales de gran interés, que han conmovido todos los ámbitos sociales. La relevancia política que adquirieron los aspectos biotecnológicos y la biodiversidad, culminó en una reunión de jefes de Estado en junio de 1992; ésta ha sido la mayor reunión de esa naturaleza, en toda la historia de la humanidad.
Aquí mismo, en México, país que se encuentra entre los cinco primeros lugares en megadiversidad, se ha despertado una gran efervescencia e interés por la conservación y uso sostenido de genes, especies y ecosistemas, lo que ha llevado a reestructurar los organismos relacionados con los aspectos “ecológicos”, en los que está obligado a participar el Estado.
México, por su riqueza en recursos naturales (fauna y flora) y culturales, debería tener una vocación biotecnológica, para la que requiere de un mayor desarrollo de tres de sus pilares científicos más importantes: la etnobiología, la biología molecular y la biología comparada. Para ello es indispensable emprender una estrategia que nos permita ampliar la formación de recursos humanos ad hoc, pues los que hay en México aún son muy pocos. En la Facultad de Ciencias de la UNAM se está trabajando en diseñar nuevos planes de estudio, lo que nos brinda una oportunidad innegable para organizarlos y orientarlos hacia la formación e información rica en biología molecular y comparada, y en etnobiología.
La sistemática pasó a segundo plano en las décadas de 1960 y 1970, mientras que la ecología y la biología molecular ocuparon sitios privilegiados de interés en ese mismo tiempo. Sin embargo, la preocupación social por la conservación de la biodiversidad, teniendo en cuenta los aspectos biotecnológicos, ha jugado un papel muy importante para persuadir a la comunidad científica, y a la sociedad, sobre el valor de la sistemática. Sus avances teóricos, metodológicos y conceptuales, así como su relación cada vez más formal y rigurosa con la evolución y la biogeografía, la han hecho recuperar el lugar muy destacado dentro de la biología, que tuvo desde tiempos decimonónicos.
El desafío actual ya no es sólo inventariar ecosistemas y especies; las demandas contemporáneas a la sistemática nos obligan también a estudiar las macromoléculas, tarea que hay que iniciar con un inventario de especies que está a medias y con numerosos defectos, incluyendo los deficientes sistemas de museos y colecciones que tenemos. Sin embargo, habrá que hacerlo.
También tendremos que hacer que los cementerios en los que trabajan los sistematas se reestructuren para empatar con los modernísimos y equipados laboratorios de los biólogos moleculares, siempre teniendo en mente que la labor de campo, en la cual el ecólogo y el biogeógrafo tienen gran experiencia, es fundamental.
Cuentapatas, miraestambres y calculistas de moléculas, tienen ante ellos problemas muy similares: la reconstrucción de la historia de la vida y la distribución de los caracteres de los organismos, cuyo conocimiento puede tener implicaciones biotecnológicas de gran valor económico y social. Trabajemos para ello, el futuro nos lo exige y las nuevas generaciones nos lo demandan, pues serán ellas las más creativas y las más productivas, al menos esa siempre es la esperanza.
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Nota
Mesa redonda de Sistemática molecular, 27 de agosto de 1992.
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.
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Jorge Llorente Bousquets
Museo de Zoología, Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México
y Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad.
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cómo citar este artículo →
Llorente Bousquets, Jorge. 1993. Sistemática molecular: cuando convergieron cuentapatas, miraestambres y calculistas de moléculas. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 53-55. [En línea].
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| Benjamín Domínguez Trejo | ||||||||||||
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Mi paciencia da sus frutos, sufro menos y la
vida se vuelve casi dulce. No me enojo ya con los médicos; sus tontos remedios me han condenado. Pero nosotros tenemos la culpa de su presunción y su hipócrita pedantería; mentirían menos si no tuviéramos tanto miedo de sufrir. Marguerite Yourcenar.
Memorias de Adriano
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Una variedad creciente de avances de la investigación médica
han contribuido a clarificar uno de los fenómenos más complejos del comportamiento humano: el dolor. La investigación biomédica ha incrementado nuestro conocimiento sobre aspectos biológicos, de ubicación, tamaño de las lesiones y sobre la manera en que estas lesiones interrumpen o favorecen cierto tipo de neurotransmisión; sin embargo, el componente emocional del dolor, muchas veces abrumador, que sufren las personas en un episodio doloroso, complica los esfuerzos para evitarlo o controlarlo. Esto se hace evidente cuando una persona deliberada y sistemáticamente trata de controlar algunos aspectos de su condición emocional negativa (dolor, ira, tristeza, etcétera), “mientras más lo intenta menos lo logra”. Y esto es justamente uno de los aspectos más distintivos del impacto emocional del dolor.
Melzack (1990), un destacado especialista en este campo, publicó recientemente un esquema sobre el fenómeno del “dolor del miembro fantasma” que ilustra una vez más la complejidad del dolor. Un alto porcentaje de la investigación médica ha abordado estos aspectos, apoyándose en la existencia de un isomorfismo; es decir, la existencia de una relación directa lineal entre las lesiones, su ubicación, su antigüedad y, por otro lado, el grado de sufrimiento.
La investigación clínica-psicológica, y el caso concreto de los fenómenos de dolor de “miembro fantasma”, ejemplifican claramente que tal isomorfismo no representa la generalidad sino que más bien, es la excepción. Se trata de un fenómeno en el que, a pesar de no existir ya el área lesionada (miembro fantasma), persiste el sufrimiento (componente emocional).
Melzack (1965) publicó en la revista Science un artículo inicial sobre su teoría de la compuerta o Gate Control, donde justamente reflexionaba sobre la posibilidad de que la relación entre lesión y sufrimiento no fuera de tipo lineal; esto ha contribuido al desarrollo de la investigación de los aspectos emocionales del dolor. Melzack señaló que había que hacer una distinción entre lo que llamamos nocicepción (recepción de estímulos dolorosos) y los componentes emocionales, los que tienen que ver más bien con la actividad de la corteza cerebral, que es la parte del cerebro donde se procesan las llamadas funciones cerebrales superiores.
Un factor que modula de manera sobresaliente los aspectos emocionales y físicos de la experiencia del dolor es el estrés, las primeras versiones médicas del estrés prestaban mucha atención a los aspectos homeostáticos, en virtud de los cuales “el organismo tiende siempre a buscar un punto de equilibrio ideal o a recuperarlo”.
De esta manera las primeras versiones del estrés simplemente indicaban cómo el organismo se acomodaba o se adaptaba ante la experiencia del dolor, para recuperar otra vez la situación ideal. Afortunadamente estas versiones iniciales del fenómeno del estrés, y su relación con los aspectos emocionales de la experiencia del dolor, se han complementado recientemente con los llamados modelos de estrés psicológico, en los cuales ya no solamente se presta atención a los aspectos neuroendócrinos, sino que también se toma en cuenta la respuesta de adaptación del organismo ante la interpretación del estrés (experiencia cognoscitiva). Estos aspectos juegan un papel destacado para clarificar otros componentes que la sola nocicepción (transmisión de señales dolorosas) no permiten o que dejan pendientes. En la actualidad, la participación del estrés psicológico en los fenómenos dolorosos se entiende más como una “respuesta inespecífica en su causación, pero que es específica en sus manifestaciones”. Se trata de una respuesta muy conocida en sus aspectos neuroendócrinos, aunque su causación puede ser inespecífica, ya que puede ser desencadenada por un estímulo nociceptivo, pero también la puede causar la actividad cognoscitiva; por ejemplo, el solo pensamiento de que “a lo mejor me vuelve a dar el dolor”, puede ser suficiente para desarrollar un proceso paralelo de estrés.
Los primeros modelos del estrés han sido enriquecidos por otros, más recientes, referentes al estrés psicológico, en los cuales se atiende no solamente al número y al tipo de eventos vitales (estresantes) que sufre una persona en el curso de su vida, sino también a la manera en que la persona transforma, interpreta, y percibe estos eventos; en otras palabras, podemos encontrar personas que en el transcurso de su vida se han enfrentado a 100 eventos vitales (por ejemplo 10 cirugías mayores que son situaciones lo suficientemente traumáticas para afectar la condición emocional de una persona). Pero si esta persona interpreta tales experiencias de una manera positiva el efecto estresante final será muy diferente al que se tendría si hubiera pasado por una sola experiencia de intervención quirúrgica y que, además, la hubiera interpretado como algo desastroso en vida.
En este sentido la interpretación cognoscitiva, el estilo personal de afrontar estos eventos, adquiere una importancia sobresaliente para la comprensión y subsecuente modificación de los efectos del dolor crónico.
En la figura 1 se representa con la línea punteada los estresores a los que está expuesta una persona normal en su vida cotidiana, la línea representa su capacidad para afrontarlos. Este concepto permite entender el por qué algunas personas son más vulnerables a experiencias dolorosas y otras lo son menos.
Paralelamente, cuando los estresores a los que se ve expuesta una persona (frecuencia, intensidad o duración), rebasan su capacidad para afrontarlos, nos encontramos, entre otras cosas, con un cuadro de inmunodepresión, que hace al individuo más susceptible y vulnerable a diferentes procesos de cronificación.
Ader y Cohen (1975) han demostrado que al sistema inmunológico lo puede afectar el aprendizaje; es decir, que existe una condicionalidad del sistema inmunológico, en particular de algunas partes de la respuesta inmunológica; esto fundamenta la importancia que se le atribuye en la actualidad al componente emocional en los cuadros de dolor crónico y agudo.
Un estudio reciente realizado por Talbot (1991) y sus colaboradores, publicado en la revista Science, presenta el procesamiento cortical del dolor (que hasta ahora sigue siendo un misterio); en este caso se combinaron dos técnicas de imageneología cerebral: el PET (tomografía de emisión de positrones) y la resonancia magnética nuclear. Los resultados mostraron que hay zonas precisas de la corteza que se activan ante la estimulación dolorosa, en este caso una estimulación terminal de un estímulo de 48 a 49°C; todas estas zonas están ubicadas en el hemisferio izquierdo. Dos zonas situadas en la corteza parietal izquierda, corresponden a S1 y S2; una tercera aparece en la corteza frontal izquierda, a nivel del cíngulo anterior. La S1 y S2, responsables del tratamiento de todas las informaciones táctiles, contienen, entre las dos, un auténtico mapa táctil del cuerpo; cada punto de esas áreas trata las sensaciones procedentes de un punto preciso del cuerpo.
¿Cuál es entonces el papel de la tercera área cortical activada por la estimulación dolorosa? Los datos clínicos indican que esta área interviene en múltiples funciones, así, una lesión cingular puede provocar variados síntomas: apatía, incontinencia, mutismo, ausencia de movimientos.
La destrucción quirúrgica del cíngulo posterior no suprime al dolor, pero puede suprimir su carácter penoso de acuerdo con Santo, Coll y White (citado por Talbot, 1991). Los pacientes siguen percibiendo el dolor, pero se vuelven indiferentes a él; por lo tanto, el área en cuestión parece jugar un papel importante en el componente emocional del dolor. Este estudio fundamenta la participación del componente emocional en el estudio del dolor.
Tratamiento psicológico del dolor crónico
En el caso de un paciente masculino adulto, que presentaba un cuadro de lesión post-herpética con dolor crónico, se midieron los cambios de temperatura periférica de la mano dominante, como un correlato psicofisiológico del distrés (figura 2); esto condujo al paciente a la inmovilidad de su brazo derecho; en su intento por mantenerlo sin movimientos, usaba un cojincito para poder separar el brazo y evitar así el roce con la parte dolorosa (interior de la axila derecha). Al realizar estudios sobre este paciente, se intentó explorar qué tanto se podía beneficiar de una inducción hipnótica y se pudo observar que, por ejemplo, su temperatura periférica varió de manera importante, ya que aumentaba más (74.0°F) con solo recordar “el cojincito” que le producía alivio al mantener su brazo separado y evitar así el roce con la parte donde tenía la lesión postherpética. Este hallazgo clínico ilustra, una vez más, la relación entre la actividad cognoscitiva y la respuesta de tolerancia y subsecuente control de la experiencia dolorosa.
En una serie de experimentos (1991) con estudiantes de posgrado de la UNAM, en la Facultad de Psicología, se midieron las respuestas electromiográficas de una persona con lesión temporomandibular dolorosa (sujeto control) (figura 3). La primera medida que se registró fue muy baja debido al estado de relajación en que se encontraba el sujeto; después se le pidió que apretara lentamente sus mandíbulas (persona con lesión temporomandibular), para finalmente pedirle que sólo recordara el ejercicio de apretar las mandíbulas sin apretarlas; se observó que el solo hecho de recordar el ejercicio, sin apretar sus mandíbulas, producía un incremento de la actividad electromiográfica del área lesionada. Posteriormente se instruyó a esta persona en una técnica de relajación y se midió su actividad electromiográfica al estar en ese estado; los datos indicaron que su actividad electromiográfica estaba abajo de 5 microvolts; enseguida se le pidió que sólo recordara su ejercicio de relajación, lo que provocó un incremento reducido. Estos datos ilustran la relación entre actividad cognoscitiva, estado emocional y respuesta muscular al dolor.
Con este tipo de hallazgos de investigación se ha configurado el enfoque psicológico que se denomina cognoscitivo-conductual, el que, dentro del campo de la investigación psicológica, permite actualmente coadyuvar con la investigación médica para identificar con mayor precisión a los pacientes que pueden beneficiarse de intervenciones basadas en este enfoque, o sea, aquellos cuyo cuadro de dolor crónico incluya un alto componente de:
a. Estrés emocional (distrés) y
b. Interpretación del dolor (disfuncional). En estos casos las metas del tratamiento están orientadas hacia la identificación de los estilos de afrontamiento (la manera típica en la que reacciona) a su experiencia y percepción dolorosa, se procede a modificar estos estilos de afrontamiento y se trata de identificar la presencia de un fenómeno clínico al que se denomina “estilo catastrofizante”, y que es aquel en el que los pacientes, conocidos como “expertos” en producir y aumentar su dolor, expresan: “me va a doler en la tarde” y, en efecto, les duele. Por medio de diversas mediciones con escalas y de correlatos psicofisiológicos se ha podido verificar que, en efecto, las personas pueden predecir su condición dolorosa.
Para obtener información sobre la situación de un paciente con dolor crónico, se tienen que utilizar instrumentos y realizar entrevistas especialmente diseñadas para ello. Una de las más conocidas es la “Escala Mc Gill” para medir el dolor. Este tipo de poblaciones, justamente por su condición dolorosa, asociada a un elevado nivel de distrés, presenta una severa alteración en su capacidad para reportar verbalmente lo que están experimentando somática y emocionalmente.
Tomando en cuenta estas circunstancias se puede recurrir a utilizar esquemas anatómicos en los que el paciente únicamente señala y localiza su dolor; con este mismo procedimiento se evalúa posteriormente la evolución y el impacto del tratamiento. El Cuestionario de Estrés Cognoscitivo y Somático (CECS), identifica si el efecto del estrés por dolor es más somático o más cognoscitivo, para así poder definir con claridad cuál debe ser el tratamiento. Con el fin de ampliar, y en algunos casos enriquecer, la información sobre la condición inicial del paciente con dolor crónico, se recurre también a la tecnología de la retroalimentación biológica; con ésta se monitorean los correlatos psicofisiológicos asociados al estrés y a los episodios dolorosos (temperatura periférica, actividad electromiográfica, etcétera).
Son varias las modalidades contemporáneas de retroalimentación biológica que pueden contribuir a la superación de los cuadros dolorosos de diferentes etiologías. Entre ellas destaca de manera especial la retroalimentación electromiográfica, que puede contribuir a la superación de cuadros de dolor crónico, en los que esté presente un fuerte componente emocional; en otros casos, y dependiendo de la preservación del sistema circulatorio periférico, pueden retroalimentarse los cambios de temperatura periférica, como correlatos emocionales del estado emocional del paciente (manifestados en las variaciones de la temperatura de las manos). Gracias a los datos provenientes de muchas investigaciones clínicas, se ha podido aclarar el papel que juega el estilo de afrontamiento en la exacerbación o superación de la condición dolorosa. En un estudio de Jensen y Karoly (1991), se trató de determinar qué estilo de afrontamiento era el más utilizado por los pacientes con dolor crónico. Los resultados indicaron que era el de la distracción, el que, por otro lado, no es justamente el más útil para que las personas puedan superar estos cuadros y aliviar su condición emocional.
Todos estos estudios sobre el dolor agudo han contribuido de manera paralela a ampliar los conocimientos sobre el dolor crónico; por ejemplo, en un estudio realizado con personas con dolor crónico (Zitman, et al., 1992), que no han solicitado atención medica durante más de dos años, se observó que han aprendido a “convivir con su dolor”. Se puede aprender mucho de la manera en que este grupo afronta el dolor, en beneficio de aquellos pacientes con dolor crónico que sí tienen que recurrir a un tratamiento especializado.
La relación que existe entre una situación de dolor crónico y el nivel de control que un paciente ejerce sobre su condición, constituye otro factor de importancia en el que interactúa el estado emocional y la condición biológica del paciente.
Así, gracias a los descubrimientos que se han obtenido en las investigaciones que hemos mencionado, el tipo de recomendaciones generales que ahora se hacen a los pacientes que sufren de dolor crónico han variado mucho, sobre todo en relación con las que se hacían en otras épocas, cuando se recomendaba inmovilidad o descanso absoluto; ahora, al contrario, se promueve que, en cuanto sea posible, los pacientes recuperen su capacidad funcional, física y psicológica.
En conjunto, los factores psicológicos, hasta ahora considerados como más importantes en el dolor crónico y en el proceso de “cronificación” son: en primer lugar, las expectativas que pueden contribuir al aumento del dolor. En segundo lugar, el distrés afectivo, que de manera directa puede contribuir también al aumento del dolor. En tercer lugar tenemos la interpretación de los síntomas físicos, campo muy amplio, que todavía no hemos explorado lo suficiente y que está relacionado con el sistema de creencias de las personas; si una persona cree que debe sufrir, muy probablemente su condición tienda a complicarse más fácilmente que el de una persona que piensa de manera opuesta.
Finalmente, se encuentra el control percibido; en este caso, el solo hecho de sentir que “las cosas las tengo en una mano”, contribuye a una trayectoria muy diferente en la evolución de un paciente crónico; por el contrario, si una persona que percibe el dolor como algo fuera de su control, presentará una evolución con pobre pronóstico de recuperación. Por lo anterior, es importante que el paciente ya entrenado en técnicas de relajación pueda tener la experiencia de ser capaz de cambiar su condición emocional; esto es posible aun en pacientes de edad avanzada que pueden aprender rápidamente a elevar su temperatura periférica con diferentes técnicas de relajación y de hipnosis, lo que contribuye a producir una percepción elevada de control y alivio reparador. (La inducción de la respuesta hipnótica con un especialista toma tres minutos y en ese periodo la situación emocional de un paciente puede modificarse de manera importante.)
Entre las técnicas de hipnosis utilizadas para controlar el dolor, se encuentran principalmente:
— La analgesia hipnótica.
— Interrupción de la estimulación nociceptiva (anestesia hipnótica). — La modificación de estímulos dolorosos. — El desplazamiento del dolor. — El control de pensamientos catastrofizantes. Todas estas son técnicas que pueden contribuir al cambio en la manera en que el paciente procesa la información cognoscitiva de la nocicepción y la interpretación que hace de esta nocicepción. Se ha comprobado que los pacientes pueden reestructurar este tipo de actividad y lograr cambios importantes, incluso en condiciones de patología muy avanzada (enfermedades crónico degenerativas).
Es necesario que las técnicas de relajación y las técnicas de hipnosis no se confundan con el estado de letargo, pese a que muchas veces se produce letargo-adormecimiento de los pacientes. Pensando en lo anterior se han diseñado técnicas de relajación en estado de alerta, mientras que el paciente está de pie o caminando, que es justamente cuando muchos de los pacientes reportan tener dolor más intenso.
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Referencias Bibliográficas
Ader, R. and Cohon, N., 1975, “Behaviorally conditioned immune-suppression”, Psychosomatic Medicine, 38, 65.
Jensen and Karoly, 1991, “Control Beliefs, coping efforts, and adjustment to chronic pain”, Journal of Consulting and Clinical Psychology. Melzack, R. and Wall, P. D., 1965, “Pain Mechanisms: A new theory”, Science, 50, 971-979. Melzack, R., 1973, The puzzle of pain, New York, Basic Books. Talbot, et al., 1991, “Multiple representations of pain in human cerebral cortex”, Science, 251, 1355-1358. |
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Benjamín Domínguez Trejo
Facultad de Psicología,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Domínguez Trejo, Benjamín. 1993. Factores psicoemocionales y dolor crónico. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 44-49. [En línea].
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| José Ramón Eguibar | |||||||||||
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Sin duda alguna, de las sensaciones más angustiantes
que podemos sufrir los humanos es la dolorosa; ante ella nos sentirnos inermes y limitados en nuestra capacidad de respuesta. En este Dossier se me ha encomendado la misión de tratar de explicar cómo las sensaciones dolorosas (nocicepción) pueden variar según el sexo del animal de prueba, además me gustaría incluir una discusión acerca de los mecanismos que poseemos los mamíferos para contrarrestar las sensaciones nociceptivas, las cuales también varían según el sexo; en el caso de las hembras de casi todas las especies dependen de manera importante de la fase del ciclo estral en la cual se encuentren, mientras que, específicamente en las mujeres, se relacionaría con las distintas fases del ciclo menstrual.
Es común diferenciar la resistencia al dolor y establecer quiénes, hombres o mujeres, son más resistentes a las sensaciones de índole dolorosa. Sin embargo, hasta la fecha no hay estudios detallados al respecto que pudieran poner el fiel de la balanza a favor de alguno de ellos. Lo que sí es claro, a partir de estudios con animales, especialmente en ratas, es que la sensibilidad a estímulos dolorosos varía a lo largo del ciclo estral, de tal forma que la capacidad de responder a sensaciones dolorosas es mínima durante la fase de estro, la mitad del ciclo menstrual o periodo ovulatorio para el caso de los humanos. Este periodo corresponde al momento en que las hembras aceptan al macho para la cópula y se encuentran próximas a ovular; para el caso de los seres humanos se ha observado un pico de actividad copulatoria y masturbatoria en las mujeres a mitad del ciclo menstrual (Austin y Short, 1980). En los machos, la falta de grandes oscilaciones de su sistema endócrino, entre ellos del testículo que produce continuamente espermatozoides y testosterona (hormona esteroidea masculina), han impedido el estudio detallado de cómo varían las respuestas ante distintos tipos de estimulación, incluyendo las de tipo doloroso.
La estimulación del tracto genital femenino produce analgesia
Estudios detallados realizados en el Instituto de Conducta Animal, en la Universidad de Rutgers, en el estado norteamericano de Nueva Jersey, han permitido demostrar que la estimulación del tracto genital, vagina y cérvix uterino, producen una disminución considerable de respuesta a estímulos dolorosos diversos. La ausencia de sensación dolorosa ante estímulos que normalmente evocan dichas repuesta es denominado efecto analgésico o simplemente analgesia, del griego analguesis, an = ausencia y algos = dolor. La analgesia producida por la estimulación de la vagina y del cérvix uterino abarca a todo el cuerpo, de tal forma que se inhiben totalmente las respuestas de flexión de la pata ante el pellizcamiento del pie; retracción de las vibrisas (bigotes) ante el pinzamiento de la oreja; también hay un aumento del tiempo que le lleva al animal retirar la cola de una fuente de luz que se ha condensado en un punto de la misma o al recibir un aumento de la cantidad de corriente requerida, para evocar vocalizaciones, chillidos (Komisaruk y Stein, 1986). Tales evidencias han sido tomadas como un indicio de situaciones analgésicas y este grupo de trabajo, junto con otros, han podido determinar que se deben a acciones que se dan a nivel de la médula espinal, o que se producen por influencias que provienen de niveles superiores del sistema nervioso central (SNC). Pero esta es una respuesta obtenida en animales de experimentación, por lo que cabe preguntarse, ¿existe la analgesia por estimulación vaginal en los seres humanos? La respuesta es sí. El Dr. Komisaruk, investigador en jefe de los experimentos anteriores y la Dra. Beverly Whipple, coautora del best seller, El punto G y otros descubrimientos recientes acerca de la Sexología humana (véase reseña breve de estos hallazgos en Ciencias 17: 55-61, 1990), se han abocado a estudiar las respuestas dolorosas, nociceptivas, producidas por la aplicación escalonada de presión sobre la uña. Así, se obtiene un umbral doloroso, proveniente de la primera ocasión en que el sujeto refiere sentir dolor sobre el lecho de la uña y un segundo umbral de tolerancia al dolor, que proviene de la presión que se ejerce sobre el dedo, y que evoca una sensación no confortable, de tal forma que ya no se puede continuar con la presión. Estas mismas medidas se evaluaron durante la estimulación de las paredes vaginales anterior y posterior, así como cuando se estimulaba el cérvix uterino por medio de un vibrador cubierto con un condón. La presión del vibrador sobre la pared anterior vaginal producía un dramático incremento del 41.7% del umbral de detección dolorosa; si la estimulación continuaba, de tal forma que resultase placentera, el umbral se elevaba hasta en un 53.7%, y bajo esta última condición, también se elevó el de la tolerancia al dolor (Komisaruk y Whipple, 1986). La estimulación vaginal no cambió la sensibilidad existente en el dorso de la mano, cuando se la estimula con filamentos finos de nylon, es decir, las sensaciones de presión puntual en la piel permanecieron iguales o descendieron un poco, durante la aplicación de estímulos vaginales. Debe mencionarse que el umbral doloroso se eleva de manera directa al aumentar el tiempo de estimulación y alcanzó valores máximos, de más del 100%, cuando se evocaron respuestas orgásmicas en los sujetos (véase figura 1).
Por otra parte, la presión en la pared posterior de la vagina no tuvo ningún efecto, pero cuando a los sujetos se les instruyó para que realizaran estimulaciones que considerasen placenteras, sí se obtuvieron aumentos en ambos umbrales dolorosos, alcanzándose valores máximos a los 5 minutos. En esta última condición los umbrales de detección dolorosa se elevaron en un 67.4%, para la pared anterior de la vagina; en un 62.8%, para la pared posterior, y en un 62.5%, cuando se estimuló el clítoris. Pero ¿cómo descartar un efecto inespecífico, tal como la distracción respecto a la estimulación dolorosa al aplicarse cada una de las pruebas? Los autores muestran que ni el ver un segmento de una serie de televisión, o la lectura de un pasaje breve, cambiaba los umbrales dolorosos antes mencionados, pero sí las respuestas a estímulos táctiles simples, patrón inverso al que se produce con la estimulación vaginal (Komisaruk y Whipple, 1986; Komisaruk y Stein, 1986). En los reportes verbales posteriores a las pruebas que se tomaron a las mujeres en estudio, éstas reportaron lo siguiente: “Yo sabía que mi dedo estaba siendo aplastado pero no lesionado”; “Estaba enterada de la sensación pero no sentía dolor”, “La sensación estaba ahí pero era distante”. Lo cual probablemente indicaba una disociación, es decir, la presencia del estímulo doloroso está presente, pero éste no tiene el carácter que normalmente le damos.
Recientemente, el grupo de trabajo antes mencionado, asociado al grupo de trabajo del Centro de Investigación en Reproducción Animal (CIRA, UAT-CINVESTAV-IPN-UNAM) en Panotla, Tlaxcala, ha podido demostrar que un grupo de personas que consumen por lo menos un chile en cada una de las tres comidas diarias, considerado como grupo de alta ingesta de chile y, por tanto, de su principio activo, la capsaicina, comparado con otro de baja ingesta, o sea, aquél que consume un chile a la semana o nada de picante, muestran distintos umbrales de detección dolorosa y de tolerancia al dolor. Es decir, si se incluye en la dieta una alta ingesta de chile, disminuyen los porcentajes de aumento de los umbrales obtenidos durante la estimulación vaginal. En experimentos realizados con roedores se observó que la capsaicina puede actuar como neurotoxina específica para las fibras nerviosas (fibras C) que son las que se encargan de transmitir las señales dolorosas. Así, cuando se le administra este principio activo del picante a ratas y ratones infantes se produce una pérdida, casi total, de las fibras tipo C y, por ende, de la sensibilidad al dolor; estos hallazgos explicarían, de manera parcial, los resultados antes mencionados. Por ello, las inferencias que se hagan a partir de este tipo de estudios, deberán tener en cuenta, de manera fundamental, las variaciones de respuesta provocadas por un sinfín de factores, como el dietético aquí mencionado, para poder homogeneizar la amplia variedad de expresiones conductuales, que existen ante los estímulos de tipo doloroso.
Durante la cópula es cuando normalmente se producen abundantes estimulaciones de las paredes vaginales y del cérvix uterino provocando en las hembras, en algunas ocasiones, sensaciones placenteras, por lo que cabría preguntarse si durante las relaciones sexuales se han reportado reacciones de tipo analgésico. En el caso de los roedores y otros mamíferos, sí se han obtenido datos que revelan que la estimulación del tracto genital femenino durante el coito, produce una analgesia similar a la obtenida con la estimulación mecánica (Cruz-Morales y Noble, 1986). Es oportuno mencionar que en el estudio monumental de Master y Johnson nunca se consideró la posibilidad de evaluar las respuestas a estímulos de cualquier índole, incluyendo los dolorosos, durante las distintas fases del ciclo de respuesta sexual, lo que implica que aún existen una multitud de trabajos por realizarse en esta área del conocimiento.
Existe sin duda otra condición en la cual las paredes vaginales y el cérvix son fuertemente estimulados: el parto. Éste constituye un tema controvertido, donde se pueden tener amplias polémicas, pero trataré de abordarlo de manera somera. Ya desde el embarazo se observa un aumento del umbral doloroso dependiente de la secreción de endorfinas al torrente sanguíneo, es decir, de sustancias que se producen en nuestro organismo con acciones similares a las de la morfina (derivado del opio). También en este periodo se elevan los niveles de progesterona, la cual ha demostrado tener actividad en el receptor al acido gamma-aminobutírico (GABA), otra substancia endógena con capacidad de inhibir las respuestas dolorosas. De hecho la progesterona, y sus derivados naturales, tienen acciones similares a los barbitúricos, medicamentos que deprimen la actividad del SNC; esta acción es la de aumentar la duración de los efectos producidos por el GABA. Existe evidencia clara también, de que durante el parto y el alumbramiento (expulsión de la placenta), se elevan los niveles de las sustancias opioides endógenas; todos estos factores indicarían que el umbral de detección al dolor se encontraría incrementado (Austin y Short, 1980; Cruz-Noble y Noble, 1986). Los estudios realizados en ratas han reportado que alcanzan un nivel máximo analgésico durante la expulsión del feto, y que este efecto persiste algunos minutos después. La placentofagia, o ingestión de placenta y líquido amniótico, que se sucede tras la expulsión del feto, aumenta varias horas la duración de los efectos analgésicos y ayuda a establecer los lazos de unión entre el crío y la madre (Kristal, 1980). En los humanos sólo se sabe que el umbral doloroso aumenta con el embarazo y que, hacia el final del embarazo se alcanza el máximo nivel circulante de beta-endorfina, uno de los opioides endógenos, lo que implica un cierto grado de analgesia (Gintzler, 1980). Asimismo, se ha demostrado que la secreción de progesterona y de glucocorticoides, hormonas de tipo esteroidal que se secretan por la placenta y el ovario, aumentan los umbrales de detección al dolor (Gintzler, 1980); lo que indica que al menos los mecanismos básicos de control del dolor, asociados al proceso del parto se encuentran presentes. Todo ello, a mi parecer, hace evidente que se deben realizar mayores investigaciones encaminadas a explorar algunos de estos hallazgos para, en su momento, darles un adecuado uso clínico.
Hasta ahora sólo he mencionado efectos que, sobre la sensibilidad dolorosa, presenta el género femenino, y he dejado para el final la discusión sobre los que presenta el género masculino. Esto sin duda se debe a que la cantidad de información en esta área es mucho menor, pero quisiera hacer un resumen final sobre este aspecto. La cópula en el macho produce también incrementos de los niveles de los opioides endógenos, asimismo se elevan los niveles de otras hormonas que tienen cierto grado de poder analgésico; sin embargo, los resultados son contradictorios. Recientemente se ha abordado este problema en el CIRA, donde se ha podido demostrar que el efecto analgésico de la cópula es ambiente-dependiente. ¿Qué significa esto? que las respuestas analgésicas dependen del contexto, ya que los animales que van a ser probados, en cuanto a su sensibilidad dolorosa, necesitan ser restringidos a espacios pequeños y, desde luego, sometidos a manipulaciones que les producen tensión emocional (estrés), la que, por sí misma, puede producir respuestas analgésicas y de aumento de la sensibilidad dolorosa (hiperalgesia). Es conocido por todos que el estrés es un fuerte inhibidor de las repuestas al dolor; cualquiera de nosotros alguna vez se ha lesionado levemente, mientras nos encontrábamos bajo condiciones de tensión emocional y nos percatamos de la lesión algún tiempo después, lo que implica un claro bloqueo de la sensaciones dolorosas en la esfera consciente. La Dra. González-Mariscal y su grupo de trabajo, muestran que si la prueba al dolor se realiza en el mismo sitio donde el animal se encuentra copulando (un cilindro de plástico, por ejemplo) existe una clara respuesta analgésica. Esta respuesta es mayor cuando el animal eyacula y depende del número de eyaculaciones que ha tenido el sujeto, de tal forma que una eyaculación induce una buena analgesia y una segunda induce un mayor efecto; de ahí que creemos que la participación de sistemas de opioides endógenos y de otros sistemas involucrados en el control de la nocicepción, son terreno propicio para realizar nuevos y más extensos experimentos (González-Mariscal y colaboradores, 1992). Como el lector ya lo habrá inferido, hasta el momento no se tiene información de este tipo de respuestas en hombres, antes y después de la cópula, por lo que la pregunta se encuentra abierta a quién desee someterla a prueba.
En esta revisión he tratado de resumir, más que las diferencias genéricas de la sensibilidad dolorosa, los efectos que tienen la actividad copulatoria y los estados reproductivos sobre este tipo particular de sensaciones. Tal actitud se ha debido a que existe más información relevante en esta última área que en la primera y espero sinceramente que en el futuro se realicen una cantidad mayor de evaluaciones de la sensibilidad dolorosa en humanos y de las distintas herramientas de las cuales podamos echar mano para controlarla.
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Agradecimientos
Quisiera agradecer a la revista Ciencias de la UNAM por la invitación a participar en este Dossier, en especial a César Carrillo. |
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Referencias Bibliográficas
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José Ramón Eguibar
Centro de Ciencias Fisiológicas, Instituto de Ciencias,
Benemérita UniversidadAutónoma de Puebla
y Depto. de Fisiología, Biofísica y Neurociencias.
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
del Instituto Politécnico Nacional.
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cómo citar este artículo →
Eguíbar, José Ramón. 1993. Sexo y dolor. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 39-43. [En línea].
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| Martha León Olea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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La habilidad para responder a los estímulos nocivos
es una característica básica que tienen todos los animales y que radica en la capacidad para detectar y reaccionar a los estímulos que comprometen su integridad; todo ello se comprende dentro del término de nocicepción. Para que funcione esta capacidad, los organismos emplean receptores específicos, que son estructuras para percibir los estímulos tanto de naturaleza aversiva, llamados nociceptores como los efectores, que son estructuras que responden a la entrada del estímulo aversivo. La respuesta de los efectores depende del tipo de estímulo y, posteriormente, de la decisión central y periférica.
Para los observadores humanos es difícil interpretar el comportamiento animal. Las descripciones de las posturas, movimientos y vocalizaciones que están asociadas con la nocicepción pueden ser contadas objetivamente, pero la interpretación de estas conductas están ligadas a la experiencia humana. Los investigadores que trabajan con animales no humanos consideran que nocicepción y dolor son equivalentes. Sin embargo, la actividad inducida por estímulos nocivos no necesariamente se considera indicativa de dolor. En el humano el estímulo de los nociceptores se percibe como dolor.
La Asociación Internacional para el Estudio del Dolor lo describe como:
“Una experiencia sensorial y emocional desagradable, asociada con daño actual o potencial del tejido, que incluye una serie de conductas relacionadas al dolor, visibles o audibles que pueden estar modificadas por el aprendizaje.” En contraste con la definición de dolor en los animales no humanos que se define como: “Una experiencia sensorial aversiva, causada por un daño que provoca una reacción motora y vegetativa para evitarlo.” Esta reacción es especie específica.
Desde épocas muy remotas, el hombre en su afán por eliminar o disminuir el dolor ha utilizado diferentes sustancias provenientes de plantas. Entre ellas, una de las más empleadas es la morfina, que es un alcaloide del opio. Ya desde el siglo tercero a. C. se han utilizado el opio y sus alcaloides por sus efectos analgésicos y en los años setenta de este siglo se descubrieron cuáles eran sus receptores específicos en las células nerviosas (Pert y Snyder, 1973). La existencia de tales receptores hizo pensar en la posibilidad de que existieran sustancias parecidas a la morfina, que se sintetizaran endógenamente y que estuvieran involucradas en el control del dolor. En 1975, Hughes y colaboradores aislaron y secuenciaron en el cerebro de cerdo, dos sustancias de naturaleza peptídica, a la que llamaron “encefalinas”. Se trata de péptidos formados por una secuencia de cinco aminoácidos, en donde 4 de ellos son idénticos y uno, en la porción carboxilo terminal, es diferente; de ahí que reciban los nombres de Leucina-encefalina y Metionina-encefalina (LE y ME).
Posteriormente se descubrieron otros péptidos con actividades opioides. A todos ellos se les llamó endorfinas. Así, en términos genéricos a las endorfinas y encefalinas se les llamó opioides (endógenos) y a los derivados de la morfina se les llamó opiáceos (exógenos).
Hasta la fecha se han descrito más de 40 péptidos con propiedades opioides. Mediante técnicas de ADN recombinante se han identificado los precursores de los péptidos opioides. Actualmente sabemos que los péptidos opioides provienen de tres moléculas precursoras: La proopiomelanocortina o ACTH de la que se deriva la b-endorfina; la proencefalina A y la proencefalina B o prodinorfma (figura 1). Todos los derivados opioides de estos tres precursores contienen la secuencia de alguna de las dos encefalinas (tabla 1).
La administración de pequeñas cantidades de opioides, o de sus agonistas exógenos, como la morfina, disminuyen la sensibilidad al dolor y tienen efectos antinociceptivos. Los antagonistas como la naloxona y naltrexona suprimen este efecto analgésico. Estos hechos sugieren que los péptidos opioides son importantes moduladores de la nocicepción.
Los péptidos opioides se han encontrado a lo largo de la escala filogenética y se han identificado por medio de técnicas como la inmunofluorescencia e inmunohistoquímica, por lo que se han podido aislar y secuenciar en una amplia variedad de especies de invertebrados y vertebrados. Los resultados de experimentos conductuales, fisiológicos y farmacológicos en diferentes especies animales han mostrado que los efectos de los opioides así como de los opiáceos, son similares a los inducidos en los mamíferos.
Los efectos analgésicos, tanto de los opioides como de los opiáceos, han podido ser relacionados con receptores específicos. Así, se han localizado en invertebrados y vertebrados, sitios con una alta afinidad de unión estereoespecífica con propiedades similares a las encontradas en los mamíferos. Se han realizado algunos estudios de enlace cruzado, en los que se comparan los receptores opioides de invertebrados y mamíferos, que sugieren que los receptores opioides han permanecido estables a través de la evolución. Por lo anterior es razonable proponer que sistemas más simples, como los de los invertebrados, presentan estos péptidos y sus receptores, por lo que pueden utilizarse para examinar el papel que juegan tanto en el dolor como en otras funciones biológicas fundamentales como: la regulación de la ingesta de alimentos, regulación de la temperatura corporal, aprendizaje, etcétera.
Como decía anteriormente, la habilidad para responder a los estímulos nocivos es una característica básica de los animales de toda la escala filogenética. Los protozoarios por ejemplo, presentan una conducta aversiva caracterizada por la aceleración o inhibición de la locomoción, cambios en la dirección o en la forma del cuerpo, como respuesta a un estímulo nociceptivo. Sin embargo, todo esto no se considera, en sí, como una respuesta nociceptiva, aunque la membrana tenga zonas especializadas que generan un potencial de receptor que provoca cambios en la actividad de los organelos internos, los que, a su vez, inducen cambios en la locomoción, etcétera. En los animales unicelulares, como la Tetrahymena pyriformis por medio de técnicas como el radioinmunoensayo, se detectó la existencia tanto de la molécula precursora POMC como de la b-endorfina. Resulta interesante este hallazgo ya que sugiere que los protozoarios contienen los genes que codifican un precursor común, similar a los genes que codifican el precursor en los vertebrados. No se sabe qué función puedan tener estos péptidos en los protozoarios, aunque se ha visto que estas sustancias interactúan con los receptores de los vertebrados. Esto sugiere la posibilidad de que tales péptidos puedan funcionar como mensajeros entre los organismos.
Las poríferas (esponjas), presentan un grado más complejo de organización de respuesta a los estímulos nociceptivos que los protozoarios; existen evidencias de una coordinación epitelial (no nerviosa), esto es, por mecanismos químicos, para obtener una respuesta integrada de estas colonias. Su repertorio de conductas es muy limitado, por lo que no se puede decir que sean conductas nociceptivas. Presentan una clara contracción coordinada del cuerpo, en respuesta a una irritación física, que implica un mecanismo de conducción.
En los Cnidarios (Hydrozoa, Scyphozoa, Anthozoa) existe un sistema nervioso simple, con redes nerviosas y un sistema de conducción eléctrica epitelial. Estos animales presentan una conducta antinociceptiva, caracterizada por la contracción del cuerpo, retirada y una respuesta electrofisiológica a los estímulos nocivos químicos o mecánicos. Las colonias tienen una respuesta defensiva integrada que se propaga, en donde el epitelio conductor juega un papel importante dentro de esta reacción protectora.
A su vez, en las anémonas (Anthozoa) se puede observar una variedad de conductas aversivas, como por ejemplo la agresividad y el ataque hacia los animales subordinados.
Piccoli y colaboradores (1985), en un estudio realizado sobre 11 especies de invertebrados marinos, que incluyen a las esponjas, cnidarios, artrópodos, moluscos y protocordados, determinaron la existencia de unión a receptor opioide y de inmunorreactividad a ME. Sin embargo, faltan aún mayores conocimientos acerca de las funciones en la que participan tales péptidos.
Los platelmintos tienen simetría bilateral, con sistemas más integrados para la locomoción y sensoriales, y un sistema nervioso con un área de integración para coordinar las actividades del organismo. Presentan conductas aversivas a través de mecanismos centrales y periféricos. Estas respuestas son susceptibles de habituarse y eso mismo reduce las conductas aversivas. El desarrollo de la modulación central de los estímulos aversivos y la expresión de la respuesta se puede considerar ya como una conducta nociceptiva.
Los insectos (Arthropoda), además de presentar las conductas de escape, tienen respuestas hormonales en condiciones ambientales de estrés que, en cierta manera, son similares a las respuestas hormonales, que en situaciones de estrés, presentan los mamíferos.
El moscardón, Protophorinia terranovae, cuando se expone a estímulos olfatorios aversivos presenta un incremento gradual en la frecuencia cardiaca (Angioy y colaboradores, 1987). La alteración en la frecuencia cardiaca que manifiestan los mamíferos y los pájaros expuestos a estímulos aversivos, se considera como una respuesta al dolor.
Los anélidos cuentan con unas células llamadas células “N”, que se consideran como nociceptores. En la lombriz de tierra Lumbricus terrestris, las respuestas aversivas se pueden modificar con analgésicos narcóticos, como la morfina, de la misma manera que en los mamíferos (Gesser y Larsson, 1986).
Por su parte, los moluscos tienen el sistema nervioso más sofisticado de los invertebrados, sobre todo los cefalópodos, como el Octopus vulgaris. Este organismo presenta conductas complejas, capacidad para el aprendizaje y un sistema sensorial muy bien desarrollado. Incluso hay estudios en los que se describen vías o tractos que conducen la información dolorosa (Wells, 1988).
Cuando a un caracol acuático Cepaea nemoralis, se le coloca sobre una plancha caliente a 40°C, en pocos segundos se verá que levanta la parte anterior del pie, lo que es sin duda una respuesta aversiva análoga a la que tienen los roedores cuando se les pone sobre una plancha caliente, a temperaturas de 50-55°C, y que consiste en levantar las patas y tratar de escapar. Esta respuesta aversiva puede cambiar en ambos animales al aplicarse pequeñas dosis de opioides u opiáceos. El tiempo que tarda entonces en manifestarse tal conducta se alarga; en contraste, lo que pasa al aplicarse antagonistas de los opioides como la naloxona, ya que entonces ese tiempo se acorta y es dosis dependiente.
La presencia de conductas aversivas, y las modificaciones a éstas, provocadas por la aplicación de péptidos opioides, se han descrito en peces, crustáceos, reptiles, anfibios, aves y, especialmente en mamíferos. Son similares a las observadas en invertebrados. Estas respuestas aversivas involucran una variedad de sustratos anatómicos y fisiológicos y un mayor grado de complicación en la integración y la coordinación, lo que da como consecuencia un mayor número de discrepancias en la interpretación de los mecanismos con los que se medían las conductas aversivas. Las respuestas a los estímulos nociceptivos reflejan cambios en otras funciones y conductas que están relacionadas con el medio ambiente, sexo, ciclos circádicos, etcétera.
Localización anatómica de los péptidos opioides
Una de las técnicas más utilizada para estudiar la existencia y localización anatómica de los péptidos opioides en lo largo de la escala filogenética, es la de inmunofluorescencia indirecta. Esta técnica consiste en incubar el tejido con anticuerpos contra el péptido opioide a estudiar, los anticuerpos se unen específicamente a los opioides existentes en las células y, posteriormente, se incuba nuevamente el tejido con un segundo anticuerpo, conjugado a una molécula fluorescente, que reconoce y se une al primer anticuerpo. Cuando se examina el tejido en el microscopio de fluorescencia, en las células que contienen opioides se observa una marca fluorescente (figura 2). Los anticuerpos contra opioides que se utilizan se desarrollan generalmente contra opioides sintéticos, con la secuencia de los opioides de mamíferos, por lo que el hallazgo de la marca fluorescente en los tejidos de diferentes especies se describe como inmunorreactividad de tipo opioide.
Esta inmunorreactividad en mamíferos está asociada a estructuras que se sabe que forman parte de las vías relacionadas con la transmisión de la información nociceptiva y a zonas donde se integra esta información, como son: la substancia gelatinosa de la médula espinal, la sustancia gris periacueductal, el tálamo, la corteza prefrontal medial, el hipotálamo, etcétera. En diversos trabajos se ha demostrado que las neuronas que contienen péptidos opioides establecen relaciones sinápticas y tienen efectos moduladores sobre las neuronas de estas estructuras.
Nuestro grupo se ha interesado por conocer la existencia y distribución anatómica de los péptidos opioides en diferentes especies animales y su relación con algunas funciones. Hemos descrito la distribución anatómica de encefalinas en el ganglio nervioso periesofágico del caracol, Helix aspersa. En este caso llama la atención la existencia de inmunorreactividad a las encefalinas en las interneuronas de la vía sensorial del tentáculo y en las interneuronas de los ganglios parietales; en esta zona también se integran estímulos sensoriales (figuras 3 y 4). Cuando se administran dosis diarias de morfina, la inmunorreactividad a encefalinas en estas células baja de intensidad o desaparece.
Esto nos habla de una regulación intrínseca en donde están implicados los receptores opioides. Además la inmunorreactividad en estas células tiene una variación estacional: es poco intensa en primavera, muy intensa en verano y otoño y tiende a desaparecer en invierno, lo que sugiere que las variaciones estacionales de la inmunorreactividad, de origen endógeno, pueden ser precipitadas por factores ambientales (León-Olea y colaboradores, 1991).
En el anfibio Ambystoma mexicanum demostramos la existencia de inmunorreactividad a opioides en el cerebro y la glándula hipófisis (León-Olea y colaboradores, 1991).
En la médula espinal del gato se encontraron fibras encefalinérgicas que establecen contacto con motoneuronas de las astas ventrales. Con esta evidencia morfológica, además de otras evidencias electrofisiológicas, sugerimos una modulación opioide directa sobre la función de estas motoneuronas (Fernández-Guardiola y colaboradores, 1989) (figura 5).
Con los datos anteriores podemos concluir que las investigaciones indican que los péptidos opioides participan en funciones similares en organismos que representan diferentes y distantes grupos taxonómicos. La importancia del dolor como una señal de alarma en casi todos los organismos vivos (véase Pellicer en este mismo número), se hace evidente por la prevalencia de las proteínas ancestrales, como sistemas antialgésicos, que prácticamente no han sufrido modificaciones a lo largo de la evolución y que son las que dan origen a estos péptidos opioides. Tales observaciones implican que hubo un desarrollo evolutivo temprano y una continuidad filogenética de estos péptidos y sus receptores.
Resulta evidente que la expresión de conductas antinociceptivas está determinada por varios factores inherentes a cada especie, como lo son la complejidad anatómica, la multiplicidad morfológica y las capacidades fisiológicas; esto tiene como consecuencia expresiones conductuales acordes a la complejidad de los sistemas. Todo lo anterior obliga a los observadores, estudiosos del dolor, a abstraerse de la sola presencia o ausencia de patrones conductuales prototípicos y muchas de las veces antropocéntricos, para emitir un juicio más razonado de las conductas antialgésicas, sobre todo en las especies menos evolucionadas. En este sentido tenemos que aprender a resolver la filogenia conductual antialgésica, mediada por los ancestrales péptidos opioides.
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Referencias Bibliográficas
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Martha León Olea
Laboratorio de Histología y Microscopía Electrónica,
División de Neurociencias,
Instituto Mexicano de Psiquiatría.
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cómo citar este artículo →
León Olea, Martha. 1993. Los péptidos opioides y la filogenia de la nocicepción. Ciencias, núm. 31, julio-septiembre, pp. 32-38. [En línea].
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