¿Cómo se relaciona la química con la biología?

1. Universidad de la Sierra Juárez
Curso Propedéutico de Licenciatura en Biología
Química
¿CÓMO SE RELACIONA
LA QUÍMICA CON LA
BIOLOGÍA?

2. RELACIÓN
ENTRE LA
QUÍMICA Y LA
BIOLOGÍA EN
EL ÁMBITO
MEDICINAL Y
DE SALUD

3. Bioquímica de las células
madre
Las células madre (las “pelotitas” de colores de la izquierda del
gráfico) se caracterizan por tener muchos metabolitos con
estructuras químicamente insaturadas. Mediante procesos
oxidativos, estas estructuras insaturadas se transforman en otros
metabolitos que promueven o facilitan el proceso de diferenciación
hacia células adultas maduras (derecha del gráfico).


El estudio de esto demuestra desde una óptica bioquímica que
ciertos metabolitos endógenos presentes en nuestros tejidos
pueden facilitar y promover la diferenciación de las células madre.

4. 


En un futuro próximo la medicina física
junto con terapias biológicas podría
tener nuevas áreas a su alcance con
posibilidades sorprendentes. Una de
ellas es guiar por métodos físicos a
partículas nanométricas que contienen
fármacos o células madre hasta el lugar
de una lesión y una vez allí hacer,
también por métodos físicos (como por
ejemplo los ultrasonidos) que esas
partículas los liberen.
En el 2009, un equipo de científicos de
la Universidad Keele, en Inglaterra,
estaba probando en ratones una
inyección de células madre que, una
vez dentro del cuerpo, pueden ser
manipuladas por imanes, que las
dirigen hacia las zonas dañadas para
que desarrollen nuevos huesos y
cartílagos.
Según explica Alicia El Haj, quien
trabajó de manera conjunta con John
Dobson, ambos profesores de la misma
universidad de Keele, la aplicación
nanotecnológica patentada por
Magnecell podría ingresar en una fase
de prueba en seres humanos dentro de
cinco años, y unos pocos más en llegar
a la clínica habitual.

5. 
Este año, el equipo del
Scripps Research Institute
halló unos 60 metabolitos
relacionados con la
transformación de las células
madre en células maduras.
También encontró un patrón
químico inesperado que
permite afirmar que las células
madre tienen metabolitos
“químicamente flexibles”.

Llegar a entender cómo
maduran las células madre
permitirá a científicos y
médicos manipular el proceso
según las necesidades de los
pacientes y quizás remediar
dolencias hasta ahora
intratables como la
enfermedad de Parkinson o
las lesiones de la médula

6. Componentes químicos y su relación con las
actividades biológicas de algunos extractos vegetales

Los aceites esenciales y los
extractos vegetales son
mezclas complejas de
metabolitos
secundarios, aislados de las
plantas por diversos
métodos como la destilación
por arrastre de vapor, por
expresión de los frutos o por
medio de soxhtlet.
• Los principales componentes
químicos de estas mezclas son:
mono y sesquiterpenos,
incluyendo carbohidratos, alcoholes, éter, aldehídos y cetonas, los cuales son
responsables de las fragancias y de las propiedades biológicas de las plantas
aromáticas y medicinales. Los aceites esenciales y extractos vegetales cubren un
amplio espectro de efectos farmacológicos mostrando diversas propiedades como
antiinflamatorios, antioxidantes y anticancerígenos.
Otras actividades biológicas se reportan como biocidas en contra de una amplia gama
de microorganismos como bacterias, hongos, virus, protozoarios, insectos y plantas.

7. 
Las compañías farmacéuticas están
buscando drogas alternativas de otras
fuentes incluyendo las plantas y los
animales. Las plantas medicinales son
consideradas como una fuente potencial de
nuevas drogas quimioterapéuticas debido a
su contenido de fitoquímicos y a su poco o
nulo efecto tóxico.

La acción antimicrobiana de los
componentes de los extractos vegetales y
de los aceites esenciales se debe al
carácter lipofílico de su esqueleto de
hidrocarbonos y principalmente al carácter
hidrofílico de sus grupos funcionales.

El perejil (Petroselinum sativum), por
ejemplo, reporta una habilidad para inducir
la actividad de enzimas detoxificantes por
medio de sus productos anticancerígenos lo
cual favorece su actividad en la inhibición
de la tumorogénesis. Su componente
químico principal es la miristicina que puede
ser considerada como un agente

8. 
El Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada (CIBA), Unidad
Tlaxcala, lleva a cabo una evaluación de la actividad antitumoral de
extractos vegetales, realizando como un primer paso la evaluación in vitro,
y han identificado un par de plantas que inducen apoptosis, es decir, la
muerte de células cancerígenas.

En esta dependencia del Instituto Politécnico Nacional (IPN) han evaluado
ocho tipos de vegetales que hay en México y países de Sudamérica, y los
extractos de estas plantas han sido probados sobre líneas celulares de

cáncer de mama, cervicouterino y de hígado. Después de haber realizado
análisis fitoquímicos y
encontrado un principio activo
se podrá definir su potencial
como antitumoral, además
van a realizar un modelo in
vitro para evaluar el extracto.

Este trabajo de evaluación de
la actividad antitumoral de
extractos vegetales se realiza
en colaboración con el Centro
de Investigaciones
Biomédicas de Oriente
(CIBIOR) del IMSS en
Metepec, Puebla.

9. Información Etnobotánica de Aloë
barbadensis

La «sábila» se utiliza
para combatir la
diarrea, la disentería
roja y blanca; así
como para aquella que
presenta moco. Se
emplea la penca (hoja)
en infusión, la cual se
toma en té, tres veces
al día. Contra las
amibas se utiliza toda
la planta, se licúa un
pedazo de penca en
250ml de agua y se
toma en ayunas por
siete días.

10. Información farmacológica de Aloë
barbadensis

11. 

En México, las plantas medicinales constituyen uno de los
principales recursos terapéuticos tanto en el medio rural como el
suburbano, donde los servicios de atención médica son
escasos, acentuándose en las poblaciones más alejadas de las
cabeceras municipales y de los centros urbanos.
En el país, los terapeutas tradicionales (especialistas de la
medicina tradicional) representan la única alternativa médica
para más de 40 millones de mexicanos que no tienen acceso a
los diferentes centros de salud.

12. Sin embargo, es necesario aplicar el método científico de manera
interdisciplinaria para el estudio de las plantas que actualmente están siendo
utilizadas como medicinales, es decir, que se aborden aspectos
fitoquímicos, farmacológicos, toxicológicos, entre otros.


El propósito de esto, además de identificar las propiedades curativas, es
demostrar que la efectividad de los extractos obtenidos, tienen asidero
científico, así como estudiar mecanismos de acción sobre diferentes
blancos, se buscan los principios activos y se evalúa el nivel de
toxicidad, pues éste puede marcar el límite entre los efectos perjudiciales y
los benéficos para el hombre. Nada más alejado de la realidad que aquello
de que "si es natural es bueno". investigaciones como
• Se considera que
esta llevarán al descubrimiento de
nuevas medicinas para la población y
para la humanidad, convirtiéndose en
inmensas fuentes de riqueza. Por otra
parte, tendrán un impacto en el
conocimiento de nuestra diversidad
biológica, de los modos de uso sostenible
y la conservación de los bosques
tropicales, así como también permitirá la
conservación del conocimiento ancestral
que los pobladores indígenas y locales
aún poseen de sus ecosistemas.

13. BIBLIOGRAFÍA
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Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos.