Introducción a la ciencia II. Ciencias Biológicas (47 page)

Realmente, el valor de una dieta equilibrada y variada fue ya comprendido por muchos médicos del siglo XIX, e incluso antes, cuando la química de la alimentación seguía siendo un misterio. Un famoso ejemplo es el de Florence Nightingale, la heroica enfermera inglesa de la guerra de Crimea, quien abrió el camino para una alimentación adecuada de los soldados, así como para su tratamiento médico razonable. Sin embargo, la «dietética» (el estudio sistemático de la dieta) no hizo su aparición hasta finales de siglo, gracias al descubrimiento de sustancias presentes en forma de trazas en la alimentación, que son esenciales para la vida.

El mundo antiguo estaba muy familiarizado con el escorbuto, una enfermedad en la que los capilares se vuelven cada vez más frágiles, las encías sangran y los dientes se caen, las heridas cicatrizan con mucha dificultad, si es que lo, hacen, y el enfermo se debilita hasta que finalmente muere. Aparecía con particular frecuencia en las ciudades asediadas y en los largos viajes transoceánicos. (La tripulación de Magallanes padeció más penalidades a causa del escorbuto que debido a la desnutrición general.) En los largos viajes, los barcos, que carecían de refrigeración, tenían que llevar alimentos que no se corrompieran, lo que significaba abundancia de cerdo salado y galleta. Sin embargo, durante muchos siglos los médicos no consiguieron descubrir una relación entre el escorbuto y la dieta alimentaria.

En 1536, mientras el explorador francés Jacques Cartier estaba invernando en Canadá, 110 de sus hombres fueron afectados por el escorbuto. Los indios nativos lo conocían y sugirieron un remedio a esta enfermedad: beber agua en la que se hubiesen remojado agujas de pino. En su desesperación, los hombres de Cartier siguieron aquel consejo que parecía infantil. El remedio les curó el escorbuto.

Dos siglos más tarde, en 1747, el médico escocés James Lind tomó nota de diversos incidentes de este tipo, y se dedicó a experimentar con la fruta fresca y las verduras, como remedio. Probando su tratamiento en marineros enfermos de escorbuto, descubrió que las naranjas y los limones conseguían en ellos rápidas mejorías. El capitán Cook, en su viaje de exploración a través del Pacífico, entre 1772 y 1775, mantuvo a su tripulación libre del escorbuto imponiendo una dieta regular de col ácida. Sin embargo, hasta 1795 los oficiales de Estado Mayor de la Marina Británica no quedaron lo bastante impresionados por los experimentos de Lind (y por el hecho de que una flotilla afectada por el escorbuto podía perder un combate naval sin apenas luchar) para ordenar el suministro de raciones diarias de zumo de lima para los marineros británicos. (Desde entonces se les llama «limeys», y la zona del Támesis, en Londres, donde se almacenaban las canastas de limas, se sigue llamando «Limehouse».) Gracias al zumo de lima, el escorbuto desapareció de la Marina británica.

Un siglo más tarde, en 1891, el almirante Takaki, de la Marina japonesa, de forma similar, introdujo una dieta variada para romper la monotonía de las raciones de arroz de sus barcos. El resultado fue "la desaparición, en la Marina japonesa, de la enfermedad conocida con el nombre de «beriberi».

A pesar de las ocasionales victorias dietéticas de este tipo (que nadie podía explicar), los biólogos del siglo XIX se negaron a creer que una enfermedad pudiera curarse mediante una dieta, especialmente tras la aceptación de la teoría de los gérmenes de Pasteur. No obstante, en 1896, un médico holandés llamado Christiaan Eijkman les convenció, casi en contra de su voluntad.

Eijkman fue enviado a las Indias Orientales holandesas para investigar el beriberi, endémico en aquellas regiones (y que, incluso hoy día, conociendo la medicina su causa y cómo curarlo, sigue matando unas 100.000 personas al año). Takaki había conseguido detener la evolución de los enfermos de beriberi, adoptando medidas dietéticas; pero, aparentemente, Occidente no dio importancia a lo que podría considerarse únicamente como la doctrina mística oriental.

Suponiendo que el beriberi era una enfermedad provocada por gérmenes, Eijkman utilizó algunos pollos como animales de experimentación para descubrir el germen en ellos. Un afortunado accidente vino a trastornar sus planes. Sin previo aviso, la mayor parte de sus pollos contrajeron una extraña parálisis a consecuencia de la cual algunos murieron; al cabo de cuatro meses, los supervivientes recobraron la salud. Eijkman, extrañado de no poder encontrar germen alguno responsable de la enfermedad, se decidió finalmente a investigar la dieta de los pollos. Descubrió que la persona que se había encargado primeramente de alimentarlos había realizado economías (sin duda beneficiosas para ella) empleando sobras de comida, principalmente arroz descascarillado, de los almacenes del hospital militar. Sucedió que, al cabo de cuatro meses, había llegado un cocinero nuevo que tomó a su cargo la alimentación de los pollos; éste había dejado de darles sobras, para proporcionarles la comida normal de los pollos, que contenía arroz sin descascarillar. Fue entonces cuando los animales se recuperaron.

Eijkman practicó algunos experimentos. Sometió a los pollos a una dieta de arroz descascarillado y los animales enfermaron. Utilizó de nuevo el arroz sin descascarillar y se recuperaron. Era el primer caso de enfermedad por deficiencia en la dieta provocada deliberadamente. Eijkman decidió que esta «polineuritis» que afectaba a las aves era similar en sus síntomas al beriberi humano. ¿Contraían los seres humanos el beriberi a consecuencia de comer únicamente arroz descascarillado?

Para el consumo del hombre, el arroz era desprovisto de su cascarilla, principalmente porque se conserva mejor, ya que el germen destruido con la cascarilla del arroz contiene aceites que fácilmente se enrancian. Eijkman y su colaborador, Gerrit Grijns, se dispusieron a averiguar qué era lo que contenía la cascarilla del arroz que evitaba el beriberi. Por último, consiguieron disolver el factor crucial de la cascarilla y descubrieron que podía atravesar membranas que no conseguían cruzar las proteínas. Evidentemente, la sustancia en cuestión tenía que ser una molécula muy pequeña. Sin embargo, no pudieron identificarla.

Mientras tanto, varios investigadores estudiaban otros factores misteriosos que parecían ser esenciales para la vida. En 1905, el especialista holandés en nutrición, C. A. Pekelharing, halló que todos sus ratones morían al cabo de un mes de ingerir una dieta artificial que parecía lo suficientemente rica en cuanto a grasas, hidratos de carbono y proteínas. Sin embargo, los ratones vivían normalmente cuando añadía a esta dieta unas pocas gotas de leche. En Inglaterra, el bioquímico Frederick Hopkins, que pretendía demostrar la importancia de los aminoácidos en la dieta, llevó a cabo una serie de experimentos en los que, asimismo, se demostraba que existía algo en la caseína de la leche, que, si se añadía a una dieta artificial, fomentaba el crecimiento. Este algo era soluble en agua. Como suplemento dietético, una pequeña cantidad de extracto de levadura era incluso mejor que la caseína.

Por su descubrimiento, al establecer que estas sustancias en la dieta eran esenciales para la vida, Eijkman y Hopkins compartieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología, en 1929.

La siguiente tarea era aislar esos factores vitales en los alimentos. En 1912, tres bioquímicos japoneses, U. Suzuki, T. Shimamura y S. Ohdake, lograron extraer de la cáscara de arroz un compuesto que se manifestaba muy potente contra el beriberi. Dosis de cinco a diez miligramos bastaban para producir la curación en un ave. En el mismo año, el bioquímico de origen polaco Casimir Funk (que trabajaba entonces en Inglaterra y más tarde se trasladó a los Estados Unidos) preparó el mismo compuesto partiendo de la levadura.

Debido a que el compuesto demostraba ser una amina (es decir que contenía el grupo amina, NH
₂
), Funk lo denominó «vitamina», nombre latino de «vida amina», y supuso que el beriberi, el escorbuto, la pelagra y el raquitismo eran producidos por deficiencias de «vitaminas». La conjetura de Funk resultó correcta en cuanto a su identificación de que todas estas enfermedades eran provocadas por carencias alimenticias. Pero, resultó que no todas las «vitaminas» eran aminas.

En 1913, dos bioquímicos norteamericanos, Elmer Vernon McCollum y Marguerite Davis, descubrieron otro factor vital para la salud, en la mantequilla y la yema de huevo. Ésta era soluble en sustancias grasas, más que en el agua. McCollum lo denominó «soluble A en grasa» en contraste con el «soluble B en agua», nombre que aplicó al factor antiberiberi. En ausencia de datos químicos sobre la naturaleza de los factores, esta forma de denominación parecía bastante lógica y así se inició la costumbre de denominar estos factores por medio de letras. En 1920, el bioquímico británico Jack Cecil Drummond cambió estos nombres por los de «vitamina A», y «vitamina B», quitando la «e» inglesa final de «vitamine», como primer paso de su intención de eliminar la «amina» del nombre, y sugirió, además, que el factor antiescorbútico era la tercera de tales sustancias, a la que denominó «vitamina C».

La vitamina A fue pronto identificada como el factor alimentario necesario para evitar el desarrollo de una sequedad anormal en las membranas situadas alrededor del ojo, denominada «xeroftalmía», a partir de las palabras griegas que significan «ojos secos». En 1920, McCollum y sus colaboradores descubrieron que una sustancia contenida en el aceite de hígado de bacalao, que era eficaz en la curación tanto de la xeroftalmía como de una enfermedad de los huesos llamada «raquitismo», podía ser tratada, de modo que sólo curase el raquitismo. Decidieron, así, que el factor antirraquitismo debía ser una cuarta vitamina, que denominaron vitamina D. Las vitaminas D y A son solubles en las grasas, y la C y la B lo son en agua.

En 1930, se había hecho ya evidente que la vitamina B no era una sustancia simple, sino una mezcla de componentes con distintas propiedades. El factor alimenticio que curaba el beriberi fue denominado vitamina B
₁
a un segundo factor se le llamó vitamina B
₂
y así sucesivamente. Algunos de los informes sobre nuevos factores resultaron ser falsas alarmas, por lo que ya no se oye hablar de vitamina B
₃
, B
₄
o B
₅
. Sin embargo, los números siguieron ascendiendo hasta llegar al 14. El grupo de vitaminas, globalmente considerado, es denominado con frecuencia «complejo vitamínico B».

Se añadieron asimismo nuevas letras. De éstas, las vitaminas E y K (ambas solubles en grasas) continuaron siendo verdaderas vitaminas, pero la «vitamina F» resultó no ser una vitamina, y la vitamina H, demostró ser una de las vitaminas del complejo B.

Sin embargo, una vez identificada su constitución química, las letras de incluso las verdaderas vitaminas han caído en desuso, y la mayor parte de ellas se conocen por sus nombres químicos, aunque las vitaminas solubles en grasas, por alguna razón especial, han mantenido sus denominaciones con mayor tenacidad que las solubles en agua.

No resultó fácil averiguar la composición química y estructura de las vitaminas, pues estas sustancias se producen sólo en cantidades pequeñísimas. Por ejemplo, una tonelada de cascarilla de arroz contiene tan sólo unos 5 gramos de vitamina B. Hasta 1926, nadie logró extraer suficiente vitamina pura para poder analizarla químicamente. Dos bioquímicos holandeses, Barend Coenraad Petrus Jansen y William Frederick Donath, determinaron una composición de la vitamina B, partiendo de una pequeñísima muestra, pero resultó equivocada. En 1932, Ohdake trató de conseguirlo de nuevo, con una muestra algo mayor, y casi obtuvo el resultado correcto. Fue el primero en detectar un átomo de azufre en una molécula vitamínica.

Finalmente, en 1934, Robert R. Williams, por aquel entonces director químico de los «Bell Telephone Laboratories», culminó veinte años de investigaciones separando laboriosamente la vitamina B
₁
a partir de varias toneladas de cáscaras de arroz, hasta que obtuvo la cantidad suficiente para elaborar una fórmula estructural completa. Ésta es:

Puesto que la característica más imprevisible de la molécula era el átomo de azufre
(theion
en griego), la vitamina fue denominada «tiamina».

La vitamina C ofrecía un tipo de problema distinto. Los frutos cítricos proporcionaban una fuente comparativamente rica de este material, pero la dificultad estribaba en hallar un animal de experimentación que no fabricase su propia vitamina C. La mayor parte de los mamíferos, excepto el hombre y los demás primates, han mantenido su capacidad de producir esta vitamina. Sin un animal de experimentación, barato y sencillo, capaz de contraer escorbuto, era difícil seguir la localización de la vitamina C entre las diversas fracciones en las que se descompone químicamente el zumo de frutas.

En 1918, los bioquímicos norteamericanos B. Cohen y Lafayette Benedict Mendel resolvieron el problema, al descubrir que los conejillos de Indias no producían esta vitamina. De hecho, los conejillos de Indias adquirían el escorbuto mucho más fácilmente que el hombre. Pero quedaba por resolver otra dificultad. La vitamina C resultó ser muy inestable (es la más inestable de las vitaminas), por lo que se perdía fácilmente en los procesos químicos llevados a cabo para aislarla. Gran número de investigadores persiguieron incansablemente la vitamina sin éxito alguno.