1.7: Medicina

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¿Cómo ha hecho la química una contribución a la medicina?

La diabetes mellitus es una enfermedad caracterizada por la incapacidad del organismo para usar la glucosa (un componente del azúcar de mesa). La glucosa es necesaria para proporcionar energía bioquímica para todas las células del cuerpo. Cuando el cuerpo no puede producir energía usando glucosa, comienza a descomponer la grasa y las proteínas para proporcionar la energía necesaria, lo que eventualmente lleva a la muerte. La diabetes es el resultado de que el páncreas pierde la capacidad de producir insulina, una proteína que ayuda a que la glucosa ingrese a las células del cuerpo y sea utilizada como energía bioquímica. Una pieza clave del rompecabezas que rodeaba nuestra comprensión de la diabetes llegó cuando Frederick Sanger, un bioquímico británico, realizó experimentos que le dieron la estructura de la molécula de insulina. Sanger utilizó técnicas básicas de química y reacciones, y tardó doce años en completar su investigación. Hoy en día, los instrumentos automatizados basados en su enfoque pueden realizar el mismo análisis en cuestión de días. Sanger fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1958 por su investigación en insulina.

Química en Medicina

Las principales contribuciones a la atención de la salud han sido realizadas por la química. El desarrollo de nuevos fármacos implica el análisis químico y la síntesis de nuevos compuestos. Muchos programas de televisión recientes anuncian la gran cantidad de nuevos medicamentos producidos por los químicos.

El desarrollo de un nuevo medicamento para cualquier enfermedad es largo y complicado. Se debe estudiar la química de la enfermedad, así como cómo la droga afecta al cuerpo humano. Un medicamento puede funcionar bien en animales, pero no en humanos. De cien medicamentos que ofrecen la posibilidad de tratar enfermedades, solo un pequeño puñado resulta ser a la vez seguro y efectivo.

La química contribuye a la preparación y uso de materiales para cirugía (suturas, piel artificial y materiales estériles). Las suturas utilizadas en muchas cirugías hoy en día no tienen que ser retiradas, porque simplemente se disuelven en el cuerpo después de un periodo de tiempo. Los vasos sanguíneos de reemplazo para corazón y otros tipos de cirugía suelen estar hechos de químicos que no reaccionan con los tejidos, por lo que no serán rechazados por el cuerpo. La piel artificial se puede utilizar para reemplazar la piel humana de los pacientes quemados.

Figura\(\PageIndex{2}\): *Procedimiento quirúrgico.* (Cortesía del Especialista en Comunicación Masiva de 3ª Clase Matthew Jackson, Marina de los Estados Unidos; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orif_surgery.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio Público)

Las pruebas de laboratorio clínico utilizan una amplia variedad de técnicas químicas e instrumentación para el análisis. Las pruebas de laboratorio clínico nos permiten responder preguntas frecuentes como “¿tu colesterol es alto?” y “¿tienes diabetes?” Algunas pruebas de laboratorio utilizan técnicas simples. Otros procesos involucran equipos complejos y datos de análisis por computadora, con el fin de realizar mediciones en grandes cantidades de muestras de pacientes.

Figura\(\PageIndex{3}\): *Muestras de sangre para pruebas de laboratorio.* (Cortesía de Photographer Mate 3rd Class Jeremy L. Grisham, Marina de los Estados Unidos; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_Navy_060105-N-8154G-010.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio Público)

Las pruebas de laboratorio han llegado a la farmacia local o tienda de abarrotes debido a los desarrollos en química. Puedes analizar tu glucosa en sangre usando un dispositivo portátil simple que realiza una prueba química en la muestra de sangre y te indica cuánta glucosa está presente, permitiendo que un paciente diabético regule cuánta insulina administrar (la química también se usa para producir la insulina y la jeringa desechable que administra la droga).

Figura\(\PageIndex{4}\): *Dispositivo de análisis de glucosa en sangre.* (Cortesía de Christopher Tidy (Usuario:Christidy/Wikipedia); Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glucose_meters.jpg(opens en una ventana nueva); Licencia: Dominio público)

Viernes de la ciencia: Las maravillas médicas de la saliva de gusanos

¿Qué tan útil es la saliva de gusanos? Resulta que la saliva de gusano, también conocida como seda, es un material muy útil en medicina. En este video de Science Friday, el Dr. David Kaplan describe cómo se usa la seda en una variedad de aplicaciones médicas.

Resumen

La química encuentra muchas aplicaciones en el campo de la salud.
El desarrollo de medicamentos implica muchos procesos químicos complicados.
La química se utiliza para crear materiales utilizados en cirugía.
Gran parte de las pruebas de laboratorio se basan en técnicas de química.

Revisar

¿Qué sustancia química falta en el paciente diabético?
¿Quién descubrió la estructura de la insulina?
¿Qué dos cosas hay que estudiar para desarrollar un nuevo medicamento?
Haga una lista de dos áreas donde la química ha ayudado a pacientes quirúrgicos
¿Qué análisis de sangre se puede realizar utilizando material comprado en su farmacia local?