Biología y Medicina: Trasplantes, Genética, Clonación y Cambio Climático

Trasplante de órganos

El trasplante de órganos fue uno de los grandes éxitos de la medicina del siglo XX. En 1954 se realizó el primer trasplante de riñón y en 1967 el profesor Barnard realizó el primer trasplante de corazón.

Donante

El donante puede ser una persona en situación de muerte encefálica o una persona fallecida cuyo corazón sigue latiendo de forma artificial, pero también algunos de un persona viva.

La legislación española regula la donación y los trasplantes en España y la ley contempla puntos como:

• Muerte encefálica.
• Respeto a la voluntad del fallecido.
• Diagnóstico de muerte, que debe ser tratado por un equipo de médicos distinto al del trasplante.
• Carácter altruista.
• Anonimato.
• Criterios médicos para la distribución.

Trasplantes

Consiste en sustituir un órgano enfermo por uno que funcione adecuadamente. El trasplante de órganos y tejidos presenta tres graves problemas:

1. El rechazo inmunológico, por lo que donante y receptor deben ser lo más parecidos posible. Para evitarlo se utilizan fármacos llamados inmunosupresores.
2. La escasez de órganos disponibles.
3. La imposibilidad técnica de obtener órganos y tejidos.

Fecundación

Este proceso se inicia a partir de la formación de una única célula, el cigoto, e incluye:

• La fecundación: es la unión de un óvulo y un espermatozoide en las trompas de Falopio.
• El desarrollo: es el conjunto de cambios que se producen en un ser vivo durante toda su vida.

Puntos clave

• La implantación: casi el 70 % de los cigotos son eliminados antes de su implantación en el endometrio.
• Inicio de la formación del sistema nervioso: los órganos empiezan a funcionar hacia las dos semanas del desarrollo embrionario.

Reproducción humana asistida

• Inseminación artificial: se utiliza cuando el índice de espermatozoides es bajo o estos carecen de suficiente movilidad, o si las vías femeninas no poseen las condiciones propicias para el desplazamiento de los espermatozoides. Consiste en introducir los espermatozoides en las vías genitales femeninas.
• FIVTE (fecundación in vitro con transferencia embrionaria): consiste en fecundar un óvulo con un espermatozoide fuera del cuerpo de la mujer. Se utiliza cuando las vías genitales femeninas están bloqueadas por la proliferación anormal de tejido o cuando se aconseja la selección de embriones.

Células madre

Se utiliza para referirse a las células no especializadas, porque son capaces de multiplicarse y originar células que se diferencian.

Tipos

• Totipotentes: son células capaces de originar un individuo completo.
• Pluripotentes: no pueden originar un individuo completo, pero mantienen la capacidad de originar todos los tipos celulares que lo forman.
• Multipotentes: se denominan células madre adultas porque son capaces de originar varios tipos de células.
• Oligopotentes: pueden originar uno o unos pocos tipos de células.

Medicina regenerativa

La medicina regenerativa tiene como objetivo fabricar un tejido u órgano que reemplace al afectado. Podrían utilizarse células madre embrionarias, células madre adultas y células pluripotentes inducidas. La medicina regenerativa puede llegar a curar la diabetes, reparar las células muertas tras un infarto, entre otros usos.

Clonación

Se obtiene una célula diferenciada, se extrae el óvulo de una hembra, se elimina el núcleo del óvulo, se transfiere el núcleo, se cultiva la célula, se transfiere al útero y nace un nuevo individuo.

ADN

La doble hélice del ADN se considera el mayor descubrimiento del siglo XX. La doble hélice está formada por dos cadenas unidas que tienen la forma de una escalera de caracol. Las moléculas de ADN están formadas por la repetición de cuatro nucleótidos: adenina, timina, citosina y guanina. Lo único que diferencia a un individuo de otro es el orden en el que se disponen las bases en el ADN, es decir, la secuencia.

Ingeniería genética

Es el conjunto de técnicas que utilizan los biólogos para dotar a las células vivas de nuevas propiedades modificando su material genético.

Organismos transgénicos

La ingeniería genética permite modificar el genoma de una planta, animal o microorganismo, convirtiéndolo en un OMG: planta transgénica, animal transgénico o MGM.

Cómo se obtiene un OMG

1. En la primera etapa hay que introducir el gen en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar.
2. En la segunda etapa hay que obtener la planta o animal a partir de la célula cuyo genoma ha sido modificado, para lo cual se recurre a técnicas de clonación de organismos.

Transgénicos

Se denominan transgénicos los alimentos obtenidos a partir o con la participación de OMG. Estos alimentos forman parte de la comida, aunque pasan desapercibidos. La ley obliga a indicar en el envase los productos que contienen OMG, lo cual debe llevar si se trata de: alimento transgénico, producto que contenga OMG o alimento producido a partir de transgénicos.

Enfermedad genética

En los trastornos genéticos un gen muta y deja de cumplir su función habitual. Si el cambio afecta a todas las células del organismo, la enfermedad genética es hereditaria y puede ser:

• Cromosómicas: afectan a cromosomas completos, como el síndrome de Down, o también a fragmentos de cromosomas.
• Monogénicas: se deben a un cambio en un único gen y se heredan como cualquier otro carácter.

Cambio climático

En 1980 algunos científicos comenzaron a llamar la atención sobre una circunstancia singular: la temperatura de la superficie terrestre subía y la causa había que buscarla en la actividad humana.

Evidencias del cambio climático

• Retroceso de los glaciares.
• Incremento del nivel del mar.
• Incremento de la temperatura media global.
• Los fenómenos meteorológicos extremos son cada vez más frecuentes.
• Muchos organismos vivos están modificando sus comportamientos y distribución.

Factores que influyen en el clima

El factor que más influye en el clima es la distancia al Sol y la presencia de atmósfera.

Composición atmosférica

• Nitrógeno: 78 %
• Oxígeno: 21 %
• Argón: el gas restante más abundante
• CO₂: 0,036 %

También hay una cantidad de agua y partículas en suspensión. La temperatura de nuestro planeta sería de -18 °C en ausencia de atmósfera, y ha de alcanzar los 15 °C gracias al efecto invernadero natural.

Gases de efecto invernadero

Vapor de agua, dióxido de carbono y metano.

Funcionamiento del efecto invernadero

La radiación solar sigue tres caminos: el 30 % es reflejada por la superficie y devuelta al espacio, el 19 % es absorbida por las nubes y el 51 % es absorbida por la superficie terrestre. La superficie devuelve esa energía en forma de radiación, los gases de efecto invernadero absorben la radiación, calientan el aire y dificultan la emisión de calor hacia el espacio exterior.

Causas externas del cambio del clima

• Cambios en la actividad solar.
• Cambios en la órbita terrestre.
• Impacto de meteoritos.

Causas internas

• Cambios en el albedo.
• Cambios en la composición atmosférica.
• Cambios en las corrientes marítimas.