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06-10-2011
(Revisado 24-03-12)
Tres tóxicos relacionados
1. Amoniaco
2. Glutamato
3. Mercurio.
Estos tres productos tóxicos están relacionados entre sí.
El amoniaco y el glutamato son endógenos. Los produce el propio cuerpo humano.
El mercurio es un elemento químico tóxico muy extendido en la naturaleza. Está en el aire, el mar y la tierra, aunque muy
diluido. Su uso en aplicaciones industriales y en las obturaciones dentales ha incrementado la probabilidad de exponernos a dosis
tóxicas. Los peces lo acumulan proporcionalmente a su tamaño, que está relacionado con la edad y con su voracidad
depredadora. Todos los organismos incrementan su concentración a medida que envejecen.
El amoniaco
El amoniaco (NH3) es muy tóxico para el sistema nervioso.
Pero curiosamente si a una persona inconsciente se le acerca a la nariz un frasco con amoniaco, se despertará al instante (lo que
se inhala por la nariz va directo al cerebro). La sensación de inhalar amoniaco por la nariz es la de recibir un porrazo en la
cabeza. Se siente un dolor intenso y el mundo de los sentidos se desvanece por sobresaturación sensorial. No hay imágenes ni
pensamiento. El mundo se queda de color negro por unos instantes. A continuación el mundo vuelve a aparecer en los sentidos y
sigue una sensación de aturdimiento, como de haber padecido un RESED. Un adulto imbécil me hizo esta broma pesada cuando
yo tenía 12 años.
En el cuerpo humano el amoniaco se genera como subproducto del metabolismo de las proteínas y por la actividad de las
bacterias del intestino.
Afortunadamente el hígado (siempre que esté sano) es capaz de eliminar todo el amoniaco transformándolo en urea, que es una
molécula no tóxica que se elimina por la orina.
La extrema toxicidad del amoniaco para el sistema nervioso se debe a la siguiente reacción que se produce en las mitocondrias de
las neuronas (la misma reacción también se produce en el hígado como mecanismo de desintoxicación):
NH3 + α-oxoglutarato + NADH + H+ ==> glutamato + NAD+ + H2O
No se sabe a ciencia cierta que factores provocan la toxicidad del amoniaco, aunque se postulan tres:
1. La mayor parte de la toxicidad del amoniaco se debería a la inhibición del ciclo de Krebs a causa del consumo hasta la
"desaparición" del α-oxoglutarato, que es uno de los sustratos esenciales del proceso metabólico de las mitocondrias.
2. Parte de la toxicidad del amoniaco en el cerebro se ejercería por la desaparición del glutamato hasta valores
excesivamente bajos a causa de su conversión a glutamina acelerada por el exceso de amoniaco, según la siguiente
reacción: glutamato + NH3 ==> glutamina
3. Las células gliales se hincharían de agua por el efecto osmótico causado por el exceso de glutamina intracelular,
provocando edema cerebral.
En la pagina web de la siguiente referencia se detalla este tema.
http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/nitrogen-metabolism-sp.html
La misma información pero más extensa y mejor presentada se encuentra en este documento pdf
http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/pdf/nitro.pdf
El cotransportador de glutamato/cistina es necesario para que las células puedan adquirir cisteína para sintetizar glutation. Si a
causa de intoxicación por amoniaco el cerebro está inundado de glutamato, la cistina no se puede asimilar y las neuronas no
puede sintetizar glutation. (La cistina es un dímero de cisteína. La letra "e" añadida cambia bastante el significado).
Aparte de las intoxicaciones accidentales, el amoniaco llega a niveles tóxicos para el cerebro a causa de algunas enfermedades
del hígado, por el abuso de alcohol o por la intoxicación con sustancias como los pesticidas.
Glutamato
El glutamato (Glu) es un neurotransmisor y también es uno de los 20 AA constituyentes de las proteínas. Su símbolo bioquímico
es Glu.
Las neuronas son especialmente sensibles a los efectos del glutamato, ya que se trata de un neurotransmisor excitotóxico.
Excitotóxico quiere decir que un exceso de activación provoca daños en las neuronas.
La sobrestimulación de las neuronas por glutamato se ha asociado a enfermedades como Alzheimer y parkinson.
El estrés, entre otras causas, sobrestimula la actividad de las neuronas glutaminérgicas, hasta el punto de provocar su
degeneración y muerte. Esto ocurre por que las neuronas estimuladas por Glu siguen activadas mientras haya presencia de
neurotransmisor. No presentan el mecanismo de reducción de actividad por adaptación que tienen otros sistemas. Durante la
sobrestimulación se produce una entrada masiva de iones de calcio en esas neuronas. A partir de cierto valor el calcio es tóxico
ya que pone en marcha mecanismos de destrucción celular parecidos a la apoptosis. Para evitar que eso ocurra las mitocondrias
actúan como un sumidero de calcio. Acumular calcio consume mucha energía que se substrae de otras funciones celulares. Por
otra parte, una mitocondria debilitada por la falta de α-oxoglutarato (en caso de intoxicación con amoniaco) no puede generar
suficiente energía para secuestrar los iones calcio, lo cual aumenta las probabilidades de que la neurona resulte dañada
irreversiblemente.
Afortunadamente la síntesis de Glutamina a partir del amoniaco y de oxoglutarato tiene lugar dentro de las células y por tanto no
puede estimular directamente los receptores de las sinapsis, que están en el exterior de las neuronas, en los botones sinápticos .
El glutamato se usa en alimentación como potenciador de sabor. Es el responsable del sabor umami de la cocina japonesa y
china. Los códigos oficiales de este aditivo alimentario son 620, 621, 622, 623, 624 y 625. Se añade a toda clase de alimentos
industriales. A veces su nombres en las etiquetas está algo disimulado, como por ejemplo "hidrolizado de proteínas".
Actúa como potenciador de sabor precisamente por que estimula la transmisión de señales nerviosas de las papilas gustativas de
la lengua.
Hay estudios que indican que el Glutamato tomado como aditivo con los alimentos no llega al cerebro en suficiente
concentración para actuar como neurotransmisor. La explicación es que todas las sustancias que se adsorben en el sistema
digestivo, (desde el estómago al colon), son trasportadas al hígado por la vena porta. El hígado filtra, retiene y metaboliza todo lo
que le llega. El Glutamato es convertido a Glutamina por las células del intestino y por el hígado, y a continuación puede ser
transformado en otras sustancias, como glucosa, grasa y otros aminoácidos. La glutamina es inocua y no tiene actividad sobre los
receptores neuronales.
HOCOCH(NH2)CH2CH2COOH + NH3 ==> HOCOCH(NH2)CH2CH2CONH2 + H2O
Ácido Glutámico + amoniaco
==> glutamina + agua
Es posible en los enfermos de hígado si toman potenciador de sabor sufran los efectos de su toxicidad. Sería el caso de los
alcohólicos y de todo tipo de intoxicaciones que afectan al hígado. No hay que descartar que alguna combinación de factores
debilite el mecanismo de neutralización del glutamato y, por tanto, le permita llegar al sistema nervioso. Una combinación que
intuyo que debe ser dañina es una comida con mucha carne, aderezada con potenciador de sabor, acompañada de exceso de
alcohol y con sobrestimulación cerebral por cafeína (café, té, bebidas de cola).
El glutamato es un neurotransmisor fundamental en la amígdala cerebral.
Una de las muchas funciones de la amígdala es procesar emocionalmente las informaciones relacionadas con la supervivencia
ante situaciones de peligro (miedo) en las que hay que optar por una de las tres respuestas primarias: HUIDA, ATAQUE o
CLAUDICACIÓN/ATURDIMIENTO.
Hay enfermedades relacionadas con la hiperactividad de la amígdala. El problema es grave, porque una vez establecida la
hiperactividad es difícil volver atrás y restablecer la normalidad.
El metabolismo alterado de glutamato está asociado a diversas enfermedades mentales de origen neurológico y recientemente se
ha asociado a la fibromialgia (¿claudicación/aturdimiento?).
Se sabe que hay terminaciones nerviosas acopladas a grupos de macrófagos y que hay interacción reciproca. Esto significa que el
sistema nervioso modula la actividad immunológica y que el sistema immunológico afecta la actividad neurológica. (Ver
Neuroimmunomodulation, que forma parte del libro "Encyclopedia of Stress")
Los macrófagos metabolizan glutamina de forma muy activa. En el cerebro incluso ayudan a sustraer glutamato del medio
extracelular.
Los macrófagos son un componente fundamental en el proceso de las alergias.
Las alergias son una epidemia del mundo desarrollado.
Se sabe que en las alergias hay un componente neurológico muy importante.
No es difícil encontrar una correlación teórica entre glutamato, estrés, amígdala y macrófagos.
Por ejemplo: una sobrestimulación de la amígdala potenciada por el glutamato graba en su memoria una respuesta excesiva, que
se repetirá en el futuro ante estímulos ambientales semejantes, causando respuestas immunológicas aberrantes (alergias,
autoimmunidad) y respuestas psicológicas desproporcionadas (factor psicológico de las alergias, agresividad social, claudicación,
fobias, etc).
El contrapeso a los efectos estimuladores y excitotóxicos del glutamato es el ácido γ-aminobutírico (GABA).
El GABA es el principal neurotransmisor inhibidor de la actividad cerebral. Para dar una idea de la importancia del GABA, sólo
hay que considerar que la mayorías de anestésicos y ansiolíticos son activadores de los receptores de GABA. Ejemplos de
activadores de receptores GABA son las bezodiazepinas (Valium, Diazepam, Lormetazepam, etc), el alcohol, los anestésicos
inhalados, los barbitúricos, etc.
El consumo de ansiolíticos y de alcohol es muy habitual. Parece que la gente cada vez más necesita antídotos contra el glutamato.
Hoy todavía se discute si el consumo de glutamato como aditivo de alimentos puede provocar problemas neurológicos. También
se discutió durante décadas sobre la seguridad del tabaco, del amianto, del tetraetilplomo, del aspartame, de las cañerías de
plomo, de los empastes de mercurio, de la fluorización del agua potable y de tantos otros temas. Me temo que habrá que esperar
décadas para que se sepa la verdad.
Mi opinión personal basada en todo lo que he leído es que el Glutamato puede estar involucrado en muchos de las enfermedades
modernas. Si consideramos que los tres grandes centros nerviosos (cerebro, intestinal, médula espinal) y el sistema inmune
pueden sufrir las mismas alteraciones celulares con el abuso de glutamato, la variedad de enfermedades posibles abarca todos los
órganos.
El mercurio
El mercurio es muy tóxico para los sistemas nerviosos (cerebro, médula espinal y sistema nervioso del intestino).
Hay muchos mecanismos por los que el mercurio ejerce su toxicidad. Esencialmente se debe a su capacidad para unirse a los
grupos sulfuro de las proteínas. De esta forma altera la estructura de las proteínas e inactiva los enzimas.
Existe mucha información en internet sobre la toxicidad del mercurio. Yo aquí sólo expondré algunos aspectos poco conocidos
sobre este veneno.
Las metalotioneinas son un grupo de proteínas que regulan la disponibilidad de metales catalíticos (como el zinc y el cobre) y
capturan metales pesados como el mercurio, el plomo y el cadmio. El mercurio satura la función de las metalotioneinas
descompensando su actividad.
Entre otras alteraciones el mercurio:
• se une al glutation eliminándolo del medio celular,
• reduce la actividad de la glutation reductasa,
• modifica la conformación tridimensional de las proteínas,
• interfiere en el mecanismo de regulación de la asimilación de hierro en el intestino aumentando su asimilación,
• etc.
Pero la actividad que puede ser más perjudicial para los sistemas nerviosos es su capacidad para inhibir la actividad del
transportador de glutamato. Por tanto, la intoxicación por mercurio provoca que cualquier incremento puntual de glutamato en
los sistemas nerviosos sea sostenido y por lo tanto potencialmente lesivo. Una persona intoxicada con mercurio será
hipersensible. Cada vez que su sistema nervioso es estimulado, su reacción emocional será más intensa de lo que requiere la
experiencia y se prolongará por más tiempo.
La hiperestimulación de la amígdala por este mecanismo (aprende respuestas automáticas a base de estímulos prolongados),
implica un posible mecanismo para el desarrollo de problemas psicosomáticos y de enfermedades tipo fibromilagia. Igualmente
son de prever respuestas de excesiva agresividad y de hipersensibilidad al estrés.
Por la inhibición de la captación de glutamato en las células immunológicas (como los macrófagos) el mercurio podría estar
relacionado con respuestas excesivas como son las alergias, las enfermedades auntoimmunes y la hipersensibilidad química.
Todo lo comentado anteriormente sobre el amoniaco y el glutamato aplica a la intoxicación con mercurio.
La inhibición del transporte de glutamato también impide la entrada de cistina al interior de la célula y por ello se inhibe la
producción de Glutation. Esto reduce la capacidad para desintoxicar multitud de sustancias y para luchar contra los efectos de los
radicales libres, todo lo cual causa graves problemas de salud.
Links
Inactivation by Hg2+ and methylmercury of the glutamine/amino acid transporter (ASCT2) reconstituted in liposomes:
Mercury compounds disrupt neuronal glutamate transport in cultured mouse cerebellar granule cells.
Saludos.
Francesc Borrell