Hemoglobina y anemia en H. sapiens

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La ciencia es una herramienta tan poderosa que nos permite viajar en el tiempo, y eso es lo que vamos a hacer hoy: primero nos desplazaremos hacia el siglo XIX, donde en plena controversia sobre si las proteínas eran sólidos o no, se observó en torno a 1840 que la hemoglobina cristalizaba a veces, y pronto se estandarizó el método de cristalización de manera que W. Preyer en 1871 publicó la cristalización de la hemoglobina de casi 50 especies. La diferencia morfológica entre los cristales de hemoglobina de diferentes organismos proporcionó por primera vez evidencia contundente acerca de la especificidad en la expresión proteica entre las especies. Además, se encuentra entre las primeras proteínas cuyo peso molecular fue determinado correctamente. Si quieres conocer más detalles acerca de esta proteína, te recomiendo visitar este enlace. Pero lo que sí tienes que tener claro, es que contiene hierro que está relacionado con el transporte de oxígeno por nuestro cuerpo (que proporciona energía a nuestras células).

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El metabolismo del hierro es, por eso, muy importante. Los átomos de hierro se reciclan en nuestro cuerpo, pero con la menstruación o las heridas podemos perder bastante, por lo que está previsto que lo obtengamos para reponer de nuestra dieta. El problema del hierro es que tenemos verdaderos problemas para absorberlo a partir de los alimentos (por cierto, para que no pienses que todo se arregla comiendo lentejas, este vídeo). Así que a veces, podemos tener anemia. La anemia ferropénica (por falta de hierro) se describe clásicamente como una anemia microcítica. Esta patología se descubre en el siglo XIX, cuando Ralph Stockman en Edimburgo establece las bases del hierro medicinal. Si te ha tocado tomar hierro, es probable que el médico te haya recomendado tomarlo en ayunas y con zumo de naranja, ¿por qué? Para ayudar a nuestro cuerpo a absorber el hierro: aunque en nuestro organismo lo necesitamos en forma de Fe(II), resulta que solo lo absorbemos en forma de Fe(III), así que si lo tomamos con un zumo 'ácido' aseguramos que entre en nuestro organimo en forma 'oxidada' de Fe(III).

Ahora viajemos más atrás en el tiempo... hasta el Pleistoceno nada menos... Para ver cómo el hierro está vinculado a una dieta carnívora. 

La hiperostosis porótica es una patología ósea asociada con la anemia. Los huesos craneales afectados por esta muestran adelgazamiento o destrucción de la bóveda externa, así como lesiones que parecen emanar a partir de la hipertrofia del diploe, que se produce en bebés y niños pequeños a través de los efectos combinados de hipoferremia (inducida por la ingestión de leche materna con poca vitamina B12 o pérdida de B12 por el destete) e infecciones gastrointestinales. 

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Algunos investigadores, argumentan que la anemia causada por deficiencia de hierro no basta para explicar la producción masiva de células rojas de la sangre que provoca la expansión de las cavidades de la médula en la hiperostosis porótica, y que la sobreproducción de células rojas de la sagre vista en anemias hemolíticas y megaloblásticas es  más probable como causa próxima de la patología. Otros sugieren que la hiperostosis porótica está relacionada con la hipoferremia en la presencia de altas cargas de patógeno y por tanto, no es perjudicial sino ventajoso para adaptarse a ambientes altamente patogénicos. 

Como la hiperostosis patogénica se ha documentado entre poblaciones con una dieta rica en hierro, se plantea que esté más relacionada con parásitos antes que con anemia. Pero, también esta hiperostosis porótica se ha documentado frecuentemente en niños humanos de aproximadamente la misma edad que el ejemplar del estudio, en regiones libres de malaria. Así que se concluye que el estrés nutricional severo es una fase clave en el desarrollo de nuestros ancestros. Los individuos probablemente sufrían una forma de anemia relacionada  con la deficiencia en la dieta de vitamina B12 (cobalamina) y B9 (ácido fólico). Este diagnóstico se mantiene como una excepción importante en el registro fósil de homínidos, donde se documentan abundantemente incidencias de defectos en el esmalte dental indicando estrés físico  en nuestros ancestros. 

A pesar de que la anemia por deficiencia hierro se desarrolla en humanos modernos a partir de comunidades que tienen altas parásitos en el intestino (y los homínidos fueron probablemente expuestos a una gran variedad de parásitos intestinales) la falta de documentación  de hiperostosis porótica entre simios, a pesar de estar expuestos a cargas similares o incluso superiores, aumenta la probabilidad de que la condición anémica documentada en esté relacionada con la dieta.

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Incluso los primates vegetarianos especializados como los gorilas requieren recursos dietéticos no herbáceos  para cultivar el intestino bacteriano que puede, a su vez, sintetizar cobalamina. 

Las observaciones sugieren que si OH 81 (el ejemplar de estudio) era todavía lactante en la aparición de su anemia, la dieta de su madre sería deficiente en B12. Si, OH 81 ya había sido destetado quiere decir que el componente de carne de su dieta es inadecuado. Para las personas tradicionales, el destete es una fase crítica en el ciclo de vida, el tiempo en el que el niño no solo pierde la inmunidad pasiva de su madre sino que cuando está expuesto a nuevas fuentes de infecciones potenciales y experimenta normalmente un decrecimiento en la entrada calórica así como deficiencias nutricionales significativas. Debido a su alta tasa de crecimiento los niños requieren más hierro y vitaminas que en otras edades. El crecimiento y mantenimiento del cerebro requiere de altas entradas de proteínas, calorías y vitaminas B solubles en agua (especialmente B12).

Se documentó geológicamente la tendencia a secarse que terminó con la desaparición del lago Olduvai en los últimos años. Este cambio en el clima pudo contribuir a la escasez de recursos y, por ende, al estrés nutricional de los homínidos. Eso no quita que haya evidencia arqueológica (en forma de herramientas y huesos) confirmando la importancia de comer carne en la evolución humana.

Esta entrada participa en la XIX Edición del Carnaval de Biología, organizado por La Fila De Atrás, blog perteneciente a @MyrRB

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Referencias

Domínguez-Rodrigo M, Pickering TR, Diez-Martín F, Mabulla A, Musiba C, Trancho G, Baquedano E, Bunn HT, Barboni D, Santonja M, Uribelarrea D, Ashley GM, Martínez-Ávila Mdel S, Barba R, Gidna A, Yravedra J, & Arriaza C (2012). Earliest porotic hyperostosis on a 1.5-million-year-old hominin, olduvai gorge, Tanzania. PloS one, 7 (10) PMID: 23056303
Internet (general)

Killip et al., Iron Defficiency Anemia

Moreno, Luis, El cuaderno de Calpurnia Tate

Peñuela, O., Hemoglobina: una molécula modelo para el investigador Colombia Médica Vol. 36 Nº 3, 2005