Esta semana escribo por 'encargos'. Un lector me pide que escriba sobre la 'sangre' de los invertebrados y en casa sale el tema de la sangre azul de nobles y reyes. Y mezclado y ha salido este artículo de la serie la Mar de Biodiversidad en Granada Hoy
Enlace a la versión digital en la web del periódico: Sangre azul en el fondo del mar.
Y así ha quedado al versión en papel este sábado.
Sangre azul en el fondo del mar
La mar de biodiversidad
Ignacio Henares Civantos
La sangre azul de los moluscos es una maravilla de la evolución.
Se está ensayando con la hemocianina en vacunas contra el cáncer.
En nuestra cultura se asocia la sangre azul a un fenómeno visual de contraste entre la piel pálida de los nobles medievales, que llevaban una vida bajo techo y protegida del sol, frente a la piel curtida y ‘bronceada’ de los campesinos. La piel blanca de los aristócratas hacía que las venas superficiales se vieran de un tono azulado que se asoció con el estatus superior y el linaje sin mezcla ya que presumían de no tener antepasados moriscos, judíos u otras mezclas raciales.
Pero nuestra sangre, de ricos y pobres, como la de todos los vertebrados, es de color rojo debido a la presencia de la hemoglobina, la gran apuesta evolutiva por el hierro para oxigenar a los organismos. Esta sustancia es la responsable de que nuestra sangre se coloree al contacto con el oxígeno. Otros grupos animales optaron, en cambio, por una estrategia radicalmente distinta para la respiración celular, lo que dio como resultado una sangre de color azul verdoso: una genialidad de la evolución que les permite sobrevivir en entornos hostiles.
El secreto está en el cobre
El equivalente a nuestra hemoglobina sanguínea es la hemocianina, una colosal glicoproteína que tiene dos átomos de cobre en el centro activo de sus moléculas. Cuando este pigmento entra en contacto con el oxígeno de las branquias, se produce una reacción química que vuelve el fluido interno de los animales de un color azul verdoso muy característico. Si el animal está en reposo o consume ese oxígeno, el líquido vuelve a ser transparente.
Una genialidad adaptativa para un mundo hostil
Aunque de menor eficiencia funcional que la hemoglobina, las condiciones ambientales del océano primitivo y las ventajas físicas que aporta en entornos específicos, favorecieron el desarrollo de este sistema en multitud de organismos tanto del filo de los moluscos como de los artrópodos, alcanzando el éxito evolutivo en los crustáceos decápodos y en los cefalópodos.
Rendimiento en aguas frías: La hemoglobina humana pierde drásticamente su eficacia transportadora cuando la temperatura roza los cero grados. La hemocianina, por el contrario, mantiene una excelente fijación y liberación de oxígeno en aguas gélidas o profundas.
Entornos con poco oxígeno: En fondos marinos donde el oxígeno escasea, la estructura de la hemocianina permite capturar hasta la última molécula disponible, algo vital para los pulpos que pasan horas ocultos en grietas profundas.
Presión extrema: La hemocianina flota libremente disuelta en el plasma en lugar de estar encerrada dentro de células sanguíneas (como nuestros glóbulos rojos). Esto evita que la viscosidad de la sangre colapse bajo las brutales presiones del fondo marino.
Marqueses, condes y duques marinos
Podemos considerar por tanto a los moluscos como los verdaderos ‘nobles’ de los ecosistemas marinos. Entre los casos más asombrosos nos encontramos a los cefalópodos como pulpos, sepias y calamares que habitan nuestros fondos marinos, que pueden presumir de tener sangre azul millones de años antes de que el primer ser humano pisara la Tierra.
El pulpo común (Octopus vulgaris): Su estilo de vida, que alterna el acecho con explosiones de energía para cazar o huir, exige un transporte de oxígeno inmediato. Su sangre azul es bombeada por nada menos que tres corazones: dos branquiales que impulsan el fluido a las branquias y uno sistémico que lo reparte por el resto del cuerpo.
La sepia o jibia (Sepia officinalis): Un auténtico prodigio de la costa de Granada. Su hemolinfa azul debe alimentar un cerebro altamente desarrollado y un sistema muscular capaz de cambiar de color y textura en milésimas de segundo.
El calamar (Loligo vulgaris): Nadadores natos de la columna de agua cuya alta tasa metabólica lleva la eficiencia de la hemocianina al límite absoluto.
De la cocina al laboratorio: revolución médica
Ocurre a veces, en el trasiego cotidiano de la cocina, que la biología nos asalta entre los cacharros sin previo aviso. Cuando nos disponemos a limpiar un calamar para la cena o a preparar una sepia para hacerla a la plancha, al retirar las vísceras, descubrimos un pequeño rastro de líquido viscoso, casi transparente pero con un sutil y misterioso reflejo azul violáceo, que mancha la tabla de cortar. No es tinta. Es, literalmente, la «sangre real» de estos aristócratas marinos.
Pero el verdadero giro de guion ocurre cuando esa mancha azul de la cocina salta directamente a la primera línea de la biomedicina moderna. Resulta que la colosal estructura molecular de la hemocianina no solo fascina a los químicos, sino que se ha convertido en una poderosa herramienta inmunológica.
Al ser una proteína totalmente ajena al cuerpo humano, nuestro sistema inmunitario reacciona ante ella con una intensidad inusitada pero segura, sin efectos secundarios graves. Esto la ha convertido en un adyuvante estrella para vacunas experimentales terapéuticas contra el cáncer (como el melanoma o el cáncer de vejiga), actuando como un ‘despertador’ que entrena a nuestras defensas para rastrear y destruir células tumorales. Ese fluido que limpiamos de una tabla de picar contiene las claves moleculares para diseñar los tratamientos oncológicos del futuro.
Así mismo, estas metaloproteínas se han utilizado en la producción de un sinfín de anticuerpos contra pequeñas moléculas de interés diagnóstico, incluyendo hormonas, drogas, antibióticos, y toxinas, que son acopladas químicamente. De esta manera, animales inmunizados producen anticuerpos contra la hemocianina y contra la sustancia transportada, los cuales posteriormente se purifican y aplican en diversos ensayos basados en las reacciones antígeno-anticuerpo.
