Microscopía electrónica: orígenes y evolución histórica.

Aquí estamos de nuevo con una nueva entrada de carácter histórico. En este caso, se la dedico a la microscopía electrónica, técnica que consta de una grandísima aportación para el estudio, análisis y/u observación de la biología celular y molecular, de la cual considero, que es necesario no sólo saber en que consiste, sino también, quiénes fueron los principales protagonistas que permitieron en su momento su aparición, y que a día de hoy, sea una de las técnicas microscópicas de mayor aplicación en los laboratorios de investigación.

Con la invención del microscopio óptico allá por el 1600 gracias a Zacharias Janssen y posteriormente Antonie van Leeuwenhoek, se abrió la puerta al mundo microscópico, hasta entonces no visible al ojo humano. Lo que no sabían por aquellos días, es que aún existía mucho más allá de todo aquello que se veía o intuía a través de los primeros microscopios ópticos. A partir del 1930, es cuando empezaría a desarrollarse la nueva microscopia: la microscopia electrónica. Con su aparición, se podía profundizar en el conocimiento de los tejidos, las células así como de los componentes más internos de las células, microorgansimos o virus.

Células de la sangre obtenidas a la vista del SEM

El primer hito histórico relacionado con el desarrollo del microscopio electrónico, se remonta hacia el año 1873 cuando, Ernst Karl Abbe con sus estudios sobre el poder de resolución de los microscopios (capacidad de distinguir o separar dos puntos en la imagen que se encuentran muy juntos, inversamente proporcional a la longitud de onda de la fuente de energía utilizada) y Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz con sus estudios sobre el electromagnetismo, sentaron las bases del futuro desarrollo del microscopio electrónico, aún a pesar de no conocer en esos momentos, la existencia del electrón como partícula sub-atómica. Eso se produciría en el año 1897, cuando Joseph John Thomson (J.J Thomson) a través de sus distintos experimentos en tubos de rayos catódicos, descubrió los electrones, corpúsculo sub-atómico, fundamental en el funcionamiento de los microscopios electrónicos.

No obstante, sería necesaria la entrada en el nuevo siglo XX para que los hitos relacionados con el desarrollo histórico del microscopio electrónico alcanzaran los resultados esperados.

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El metabolismo del alcohol y su enzima “chivata”, la GGTP

Aquí llega otra entrada más al blog, esta vez, dedicada a un aspecto a medias entre la bioquímica clínica y el estudio del metabolismo celular. ¿Quién no se ha preguntado porque a unas personas les sienta mejor el alcohol que a otras? ¿Es cierto que determinadas etnias poblacionales tienen diferente grado de aceptación del alcohol? Gracias al estudio del metabolismo del alcohol que ingerimos en sus diferentes vertientes (bebidas espumosas, bebidas espirituosas, vinos, cervezas, cócteles, combinados, etc) podremos dar respuesta a estas cuestiones, a la vez que, añadiremos el papel que desempeña en dicho metabolismo, la enzima GGTP, una transpeptidasa que llamó mi atención cuando cursaba la asignatura de bioquímica clínica, ya que desempeña un papel muy importante en la determinación biológica del consumo de alcohol o del alcoholismo. Parafraseando a Steve Wonder: Si bebes… Sigue leyendo!!!

Campaña DGT Steve Wonder

El alcohol, a diferencia de otros compuestos que ingerimos a través de los alimentos, no requiere una digestión o transformación completa; es absorbido desde el duodeno para pasar, a través de la corriente sanguínea, al hígado dónde el 95% será metabolizado por acción de las enzimas alcohol deshidrogenasa (ADH) y aldehído deshidrogenasa (ALDH). El 5% restante se elimina por orina, sudor y en la forma de alcohol expirado (detectado por el alcoholímetro).

El primer paso del metabolismo del alcohol consiste en la oxidación en el hígado, del alcohol (etanol o C2H6O) que, al oxidarse, se transforma en acetaldehído por medio de la ADH. Este acetaldehído será también oxidado, dando lugar a acetato por acción de la ALDH. En tejidos extrahepáticos, el acetato se oxida requiriendo Acetil CoA, molécula clave para el metabolismo celular, estableciendo una conexión con el ciclo de Krebs y la producción de energía celular. Como resultado de estas oxidaciones, se produce una acumulación de NADH y un déficit relativo de la coenzima NAD, que se transforma en NADH (lo mismo que ocurría en la fermentación alcohólica de las levaduras). Esta alteración del ratio NADH/NAD+, ocasiona a su vez una serie de inhibiciones en otras rutas metabólicas, originando a nivel global y en casos de alcoholismo crónico, estados de acidosis metabólica, hipoglucemia (no se forma tanta glucosa por medio de la gluconeogénesis) hipertrigliceridemia, hiperlipoproteinemia (se potencia la lipogénesis), hipoproteinemia, hipovitaminosis (sobre todo de la vitamina B12 y B1) y aumento de la diuresis.

Todas estas reacciones del metabolismo del alcohol, suceden a un ritmo constante equivalente de forma aproximada a una copa por hora; si esta relación se altera, el metabolismo del alcohol se ve modificado provocando, una serie de efectos nocivos en el organismo o incluso, sobre el porcentaje que se elimina por orina, sudor y aire exhalado, una acumulación por su inhibición. Las razones de porque suceden estos efectos son:

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Una bebida biotecnológica milenaria: la cerveza.

A menos de un mes para que empiece oficialmente el verano, hoy toca hablar sobre una bebida ampliamente degustada en muchas terrazas, bares o chiringuitos durante la época estival: la cerveza. Las hay de muchos tipos y sabores, pero sin duda lo que más llama la atención, es su proceso de fabricación, puesto que, implica procesos biotecnológicos muy interesantes y con mucho recorrido en el tiempo. Ahí os dejo un pequeño repaso a la fabricación de la “rubia/pinta/birra/chela” más famosa en el mundo.

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La cerveza (del celtolatino cerevisĭa) es una bebida alcohólica no destilada procedente de la fermentación alcohólica de los hidratos de carbono de cereales. La más conocida es la cerveza procedente de la fermentación alcohólica de la cebada pero, también existen cervezas procedentes de la fermentación alcohólica del sorgo (cerveza africana), del maíz (la conocida chicha de América Latina), del arroz o del trigo sarraceno (cerveza sin gluten). De la germinación de la cebada, surge la malta de cebada sobre la cuál tendrá lugar la fermentación por acción de ciertas levaduras (la más conocida Saccharomyces cerevisiae), produciendo como resultado final la bebida alcohólica.

El proceso de elaboración de la cerveza se remonta a hace 6.000 años, cuando pueblos de la Antigua Mesopotamia empezaron a producir de la germinación de trigo Emmer (forma antigua del trigo actual) la cerveza primitiva. Esta cerveza tenía un sabor ligeramente agrio, que provenía de una fermentación láctica paralela, hecho que aumentaba la durabilidad de la cerveza, porque en un medio tan ácido los microorganismos no podían prosperar. La siguiente cerveza que apareció fue la fabricada por los egipcios, quienes sabían que la fermentación empezaba más rápido, si se utilizaban de nuevo los restos de una cerveza fabricada anteriormente; el resultado era una cerveza más oscura y con un grado alcohólico mayor (12 -15%). El primero en ser consciente de la presencia de levaduras, como seres vivos implicados en la fermentación, fue Antonie van Leeuwenhoek, quién encontró perlas amarillas de levadura en una muestra de cerveza (en su época, empezaron a utilizarse levaduras de forma concentrada y purificada). Los pasos que regulan la fabricación de la cerveza aún a día de hoy, parten de lo estipulado en la redacción de la ley de la pureza promulgada por el duque Guillermo IV de Baviera.

El primer paso para la fabricación de la cerveza es el llamado malteado de la cebada,proceso de germinación de la cebada donde se obtiene la malta, sustancia que contiene enzimas (amilasas) implicadas en la conversión de los polisacáridos (almidón) de la cebada en material fermentable por parte de las levaduras: maltosa y glucosa

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