El primer mapa de calor de un glóbulo rojo abre la puerta a nuevos diagnósticos

Cuando el motor de un auto consume demasiado combustible, la causa más lógica suele ser que algo no vaya bien y la consecuencia, que se rompa. Para mover el vehículo, acabará emitiendo más calor del normal y, en el peor de los casos, se quemará. Con una célula sucede algo similar. Es una máquina que realiza diferentes funciones para que el organismo esté en plena forma. Cuando trabaja de manera menos eficiente, provoca más calor y el cuerpo enferma. Un equipo internacional acaba de mapear, por primera vez, el calor de un glóbulo rojo, un descubrimiento que abre la puerta a diferentes diagnósticos clínicos a través de una simple gota de sangre o muestra celular.

El hito, liderado por las Universidades de Barcelona y de Padua, y en el que participaron la Universidad Complutense de Madrid y la Unidad de Biofísica Traslacional del Hospital 12 de Octubre, fue publicado este viernes en la revista de alto impacto Science. “El calor es un síntoma de salud en la célula y nuestro hallazgo podría abrir un nuevo camino para determinar esa salud celular y de los tejidos del organismo”, señala el profesor e investigador principal Félix Ritort.

“Se podía imaginar que las células emiten calor, pero es la primera vez que se determina, lo que abre una nueva perspectiva a la biología celular”, explica en conversación con elDiario.es el investigador de la UCM y del 12 de Octubre, Francisco Monroy, que lleva 14 años analizando el comportamiento físico y termodinámico de los glóbulos rojos, unas de las células más simples del cuerpo humano pero en las que, pese a eso, han sido capaces de determinar la producción de entropía.

La entropía es un concepto físico relacionado con el orden. “Cuando hay mucha entropía, significa que hay mucho desorden y una célula ordena su interior a costa de desordenar el exterior”, explica Monroy. Este investigador coincidió con Ricart en un congreso hace varios años. Después, llegó una llamada. “Él había comenzado a trabajar en el tema y estaba ante este descubrimiento, mientras nosotros teníamos la tecnología para estudiar las células sin tocarlas”, indica. Porque esta ha sido durante años una de las principales dificultades a la hora de medir el calor de una célula. Cuando una humano se pone un termómetro o se mide la temperatura de un cuerpo con infrarrojos, el propio medidor no altera el resultado. Pero es algo que no ocurre con células que tienen una superficie de micras. “La propia luz con la que se mira, interfiere y modifica radicalmente la célula, así que no es posible el mapeo”, indica el investigador.

¿Cómo ha sido posible? A principios de la segunda década de los 2000, el laboratorio de Monroy importó y adaptó al microscopio una cámara capaz de tomar 200.000 imágenes por segundo, lo que permitía capar la vida de una célula a semejante velocidad. “Me decía que la única persona que tenía este tipo de cámaras en España era Pedro Almodóvar”, bromea. Con el equipo en marcha, y la colaboración de otros investigadores, este profesor fue desarrollando metodologías y un programa capaz de monitorizar los movimientos de forma precisa y convertirlo en la variable temperatura, que son interconvertibles en el campo de la física.

Monroy, no obstante, aclara una sutiliza en el lenguaje común que es transcendental en la física: “El calor y la temperatura no son lo mismo. Un glóbulo rojo que se encuentra en el organismo, está globalmente equilibrado a la temperatura del organismo, a unos 37 grados. Eso no significa que a su detalle interno esté a 37 grados. Unas partes están más calientes y otras menos. Lo que ocurre entre esos lugares es que hay un flujo de calor de un lugar de temperatura alta a baja. Ese es el concepto de calor, el tránsito de energía”.

Establecer cuando se producen esas disfunciones en el tránsito normal de las células puede ayudar al diagnóstico clínico de determinadas enfermedades o, al menos, a saber que algo no va bien. “En anemia, por ejemplo, si la velocidad no está optimizada en términos de eficiencia, vemos que hay una enfermedad, mientras que si vemos que las células desarrollan un trabajo con una producción de calor mínima, serían muy eficientes y, por lo tanto, habría salud”. Esto, explican los investigadores, sería extrapolable a otras células más allá de los glóbulos rojos y podría tener aplicaciones en otras enfermedades metabólicas y oncológicas.

También en las terapias. “Mapeando estos mapas de calor en células de personas enfermas se podrían testear (en muestras) varios tratamientos posibles y saber, fuera del organismo, cuál reestablece mejor el estado de salud de las células enfermas, evitando dar un medicamento que no funcione bien o que sea tóxico al paciente”, explica Monroy, que considera que “asistimos al nacimiento de una nueva perspectiva del funcionamiento celular en términos de calor y fuerza”.