Situaciones que provoca el aluminio

Debido a la abundancia natural del Al y a su creciente utilización en la industria y en la vida moderna, es prácticamente improbable no encontrar trazas de Al en alguna célula de un ser vivo. Hasta ahora, no se ha demostrado un rol fisiológico para el metal, por lo que su presencia en el organismo constituye un riesgo de toxicidad. La biodisponibilidad del metal y, en consecuencia, su toxicidad, se ven influenciadas por la identidad química de la especie reactiva (dependiente del pH del medio) y por la capacidad de otros ligandos para interferir en la esfera de hidratación del ion metálico. El pH fisiológico del entorno celular de los mamíferos oscila levemente alrededor de 7,4. Por lo tanto, los conceptos de biodisponibilidad y toxicidad potencial del Al sólo tienen sentido a la luz del conocimiento del comportamiento químico del metal en soluciones acuosas neutras. En el medio extracelular, el Al forma complejos con especies de bajo peso molecular que poseen átomos de oxígeno donantes de electrones, entre ellas, citrato, hidróxido, fosfato, ADP y ATP. Estos ligandos mantienen en estado soluble al catión en suficiente cantidad y por el tiempo necesario para producir una respuesta tóxica, a nivel celular primero y en todo el organismo luego. Si bien la toxicidad del Al ha sido bien documentada, los mecanismos por los cuales actúa todavía no han sido totalmente esclarecidos. Se han demostrado acciones perjudiciales del catión en sistemas celulares y sobre distintos órganos tales como cerebro, hígado, hueso, músculo esquelético, corazón y médula ósea. A título de ejemplo, en este artículo, sólo serán mencionados algunos de los efectos demostrados sobre los sistemas eritropoyético y nervioso. Aluminio y sistema eritropoyético Las primeras observaciones que permitieron asociar la sobrecarga de Al con el desarrollo de anemia fueron detectadas en pacientes con encefalopatía dialítica. La anemia fue inducida experimentalmente mediante la administración de compuestos de Al. Cuando ratas y ratones, sin carencia de hierro, fueron sobrecargados oralmente con citrato de Al en forma crónica, los animales mostraron inhibición del desarrollo de células progenitoras eritroides de médula ósea (más detalles en la referencia Vittori y col. 1999). La observación de que el metal se deposita en el tejido óseo sustenta la hipótesis de un efecto citotóxico local lento sobre células progenitoras eritroides en su nicho habitual de la médula ósea. Los efectos perjudiciales del Al sobre el sistema eritropoyético trascienden su acción sobre las células inmaduras, manifestándose también en eritrocitos maduros de sangre periférica. Ya en 1929, se reportaron cambios morfológicos en glóbulos rojos de conejos que habían sido sobrecargados con el catión y, recientemente hemos observado por microsocopía electrónica de barrido, las alteraciones inducidas por el metal en glóbulos rojos de ratas tratadas crónicamente, a las cuales se les administró citrato de Al en forma oral, así como en glóbulos rojos humanos sometidos a un proceso de envejecimiento in vitro en presencia de compuestos de Al (referencias Vittori y col. 1999 y 2002) (ver FOTOS). En vista de las alteraciones hematológicas detectadas, diseñamos experimentos para determinar los mecanismos mediante los cuales el metal ejerce su toxicidad. Hemos observado una asociación entre alteraciones de la integridad de proteínas de la membrana eritrocitaria y la aparición de anomalías morfológicas (ver referencia Vittori y col. 2002). Por otra parte, hemos demostrado que el Al, el cual comparte con el hierro la proteína de transporte transferrina, interfiere con los mecanismos celulares de captación de hierro y con la síntesis de hemoglobina (ver referencias Pérez y col. 1999 y 2001) (ver FIGURA). Nuestra línea actual de trabajo nos conduce a ensayar la hipótesis sobre la posible interferencia del Al con la función de la eritropoyetina, hormona responsable de la proliferación, diferenciación y supervivencia celular. Aluminio y Sistema Nervioso Actualmente, se considera que el cerebro constituye un sitio importante de acumulación de Al, independientemente de la vía por la cual el mismo ingresa al organismo. Diversas manifestaciones neurológicas en el ser humano han sido atribuidas a la intoxicación por Al: pérdida de la memoria, temblores, depresión de la movilidad motora, pérdida de la curiosidad, ataxia y convulsiones generalizadas con estado epiléptico. Por esta razón, el Al es considerado un elemento neurotóxico. En niños pequeños, la neurotoxicidad se manifiesta por regresión de las aptitudes verbales y motoras. Numerosos estudios epidemiológicos y experimentales han sugerido una posible conexión entre la neurotoxicidad producida por Al y la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer. Aunque esta relación todavía es motivo de controversia, no se puede ignorar la participación de la intoxicación alumínica en el desarrollo de severas manifestaciones neurológicas. ¿Cuál es la perspectiva? En el caso particular de los seres humanos, dado el extraordinario incremento del uso del Al, es de esperar que la exposición al metal aumente a medida que se eleva el promedio de vida de la población. Debido a la creciente biodisponibilidad del metal y a sus efectos sobre los seres vivos (de los cuales sólo unos pocos han sido mostrados en este artículo), surge la necesidad de investigar los mecanismos por los cuales el Al es incorporado a diferentes células, modificando su metabolismo y morfología, así como también determinar cuáles son las especies del catión involucradas en tales acciones. Los estudios podrían revelar, en los próximos años, importantes interacciones de este elemento no esencial para el organismo con mecanismos de organización y funcionamiento celular, permitiendo así conformar un panorama más completo de la actividad del Al en los seres vivos. Mientras tanto, conviene evitar o disminuir al mínimo la exposición al metal.