Se conmemora en honor al médico británico Sir Ronald Ross, quien el 20 de agosto de 1897 descubrió que los mosquitos hembra transmiten la malaria entre los seres humanos.
El paludismo (malaria), la filariasis linfática, el virus o’nyong’nyong, la fiebre chikungunya, el dengue, la fiebre del valle del Rift, la fiebre amarilla, el zika, la fiebre del Nilo Occidental, la encefalitis japonesa, por nombrar solo algunas enfermedades, tienen como vectores de transmisión mosquitos. El Día Mundial de los Mosquitos ha sido instituido con el fin de concientizar a la población sobre los peligros que entrañan las enfermedades transmitidas por estos insectos voladores y los esfuerzos que se están realizando para combatirlos. Son las criaturas más mortíferas del mundo, tanto así que se registran alrededor de 1.000.000 de muertes anuales causadas por las enfermedades que transmiten.
Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la malaria provoca 249 millones de casos anuales en todo el mundo y más de 608.000 muertes, la mayoría de ellas en niños menores de 5 años. Así también, unos 3900 millones de personas en más de 132 países corren el riesgo de contraer dengue, y se estima que cada año causa 96 millones de casos sintomáticos y 40.000 muertes, por citar nada más dos de las infecciones transmitidas por mosquitos.
La distribución de estas enfermedades depende de factores demográficos, ambientales y sociales complejos. Los viajes y el comercio internacionales, la urbanización descontrolada, el cambio climático y la proliferación y adaptación silenciosas de los vectores contribuyen, cada vez más, a propagarlas.
Como ha alertado la OMS, el cambio climático está afectando enormemente a los patógenos (parásitos, virus y bacterias), a los vectores y a los hospedadores; y ha modificado la transmisión de numerosas enfermedades. Actualmente, muchos vectores han ampliado la franja de latitudes y altitudes a las que se desplazan y permanecen activos durante períodos más largos en el año. Estas tendencias se mantendrán a medida que el planeta se continúe calentando.
En esta oportunidad compartimos un texto alusivo del doctor Sebastián Barata-Vallejo, profesor de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, e investigador del CONICET y del Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Italia, quien nos anoticia sobre la inopinada relación que une a la malaria… ¡con el gin tonic!
QUININA, MALARIA Y GIN TONIC: HISTORIA DE UNA MOLÉCULA BRILLANTE
Mucho antes de convertirse en un clásico de bares y restaurantes, el agua tónica era consumida con un objetivo muy distinto: prevenir y tratar la malaria. Detrás de esa historia aparece una molécula con un recorrido particularmente interesante para la química y las ciencias biomédicas: la quinina.
A lo largo de más de tres siglos, la quinina pasó de formar parte de remedios vegetales utilizados contra cuadros febriles a convertirse en uno de los alcaloides más estudiados de la química de productos naturales. Su historia atraviesa la farmacognosia, la química orgánica, la química medicinal, la fotoquímica e incluso la cultura popular. Y, de manera inesperada, termina también dentro de una copa de gin tonic.
La malaria es una enfermedad parasitaria causada por protozoos del género Plasmodium y transmitida por mosquitos del género Anopheles. La enfermedad produce episodios recurrentes de fiebre, anemia, escalofríos y, en ausencia de tratamiento, puede evolucionar hacia cuadros potencialmente letales. Aún hoy, continúa representando un importante problema sanitario en distintas regiones tropicales y subtropicales del mundo. En regiones endémicas, la exposición repetida desde edades tempranas genera en muchos individuos cierto grado de inmunidad parcial frente a las formas más graves de la enfermedad, aunque sin impedir completamente nuevas infecciones ni eliminar su impacto sanitario sobre la población.
Durante el siglo XIX, y especialmente en el contexto de la expansión colonial europea en regiones tropicales, encontrar tratamientos eficaces frente a la malaria se volvió una necesidad urgente para quienes eran destinados desde zonas donde la enfermedad no era endémica y, por lo tanto, carecían de inmunidad previa, lo que los hacía particularmente susceptibles a cuadros severos.
En ese escenario, la quinina comenzó a adquirir un papel central.
La molécula se obtenía a partir de la corteza de árboles del género Cinchona, originarios de Sudamérica. Mucho antes de ser aislada e identificada químicamente, ya se utilizaban con fines terapéuticos decocciones preparadas directamente a partir de la corteza pulverizada. La historia de la quinina constituye, de hecho, uno de los ejemplos más representativos donde la farmacobotánica, la farmacognosia y la química orgánica se entrelazan de manera inseparable.
Durante el siglo XVII, los jesuitas introdujeron en Europa la llamada “corteza peruana” o “polvo de los jesuitas”, que rápidamente adquirió enorme importancia terapéutica frente a las llamadas “fiebres intermitentes”, hoy reconocidas como malaria. En aquel momento todavía faltaban siglos para comprender la estructura molecular de la quinina, el ciclo biológico de Plasmodium o incluso el origen infeccioso de la enfermedad. Sin embargo, la eficacia del extracto vegetal resultaba evidente desde el punto de vista empírico.
Recién en 1820 los químicos franceses Pierre Joseph Pelletier y Joseph Bienaimé Caventou lograron aislar la quinina relativamente pura, en uno de los trabajos fundacionales de la química de alcaloides y de productos naturales.
Desde el punto de vista estructural, la quinina es una molécula particularmente interesante. Presenta varios centros quirales y combina en una misma estructura un sistema bicíclico quinuclidínico, un sistema quinolínico y un grupo vinilo. El sistema quinolínico resulta especialmente importante porque participa tanto en las propiedades espectroscópicas de la molécula como en parte de su comportamiento biológico.
La quinina pertenece al grupo de los alcaloides, una familia de compuestos nitrogenados de origen natural que incluye moléculas tan relevantes como la morfina, la atropina o la cafeína. Para los químicos del siglo XIX, aislar, purificar y estudiar este tipo de compuestos representó un enorme desafío experimental. Buena parte del desarrollo temprano de la química orgánica estuvo íntimamente ligado al estudio de estos productos naturales complejos, cuya actividad biológica era conocida mucho antes de comprender sus estructuras moleculares.
En términos farmacológicos, la quinina interfiere con procesos esenciales para la supervivencia del Plasmodium dentro de los eritrocitos infectados. Aunque hoy existen tratamientos más eficaces y seguros, durante décadas constituyó una de las herramientas terapéuticas más importantes frente a la malaria. Pero junto con su eficacia apareció también un problema mucho más simple y difícil de ignorar: el sabor intensamente amargo de la quinina.
Tan intenso es su amargor que la quinina todavía hoy suele utilizarse como referencia en estudios de percepción gustativa. Para volverla más tolerable comenzó a prepararse una bebida que combinaba agua carbonatada, azúcar y quinina disuelta: el origen de lo que posteriormente sería el agua tónica. Más tarde, oficiales británicos destinados en India comenzaron a agregar gin y lima a la bebida original, dando origen a uno de los cócteles más famosos del mundo.
Detrás de esa combinación existe además una química sensorial bastante sofisticada. La quinina activa de manera muy eficiente receptores asociados a la percepción del amargor, mientras que el azúcar disminuye parcialmente esa intensidad y el ácido cítrico aporta frescura y equilibrio. El gin, por su parte, incorpora una mezcla compleja de compuestos aromáticos provenientes de las bayas de enebro y de otras especies vegetales aromáticas empleadas en su elaboración.
Entre esos compuestos predominan distintos terpenos, como α-pineno, limoneno o mirceno, responsables de muchas de las notas resinosas, herbales y cítricas características del gin. Parte importante del atractivo del gin tonic surge justamente del equilibrio entre amargor, acidez y complejidad aromática.
Pero probablemente el aspecto más llamativo de la quinina aparece cuando el agua tónica se observa bajo luz ultravioleta.
Si se irradia agua tónica comercial con luz UV cercana a 366 nm (la clásica “luz negra”) aparece inmediatamente una fluorescencia azul intensa y muy característica.
El fenómeno se origina en el sistema aromático de la quinina, capaz de absorber radiación ultravioleta y promover algunos de sus electrones hacia estados excitados de mayor energía. Cuando esos electrones regresan al estado fundamental, parte de la energía absorbida se libera en forma de luz visible azul. Este proceso, conocido como fluorescencia, constituye uno de los ejemplos clásicos utilizados en cursos de espectroscopía y fotoquímica.
Aunque el agua tónica actual contiene concentraciones de quinina muchísimo menores que las utilizadas históricamente como antipalúdico, la cantidad presente sigue siendo suficiente para producir la característica fluorescencia azul observable bajo luz UV. Hoy el contenido de quinina en estas bebidas se encuentra estrictamente regulado y ya no posee efecto terapéutico real frente a la malaria.
Cada vez que un gin tonic brilla azul bajo una lámpara UV reaparece una conexión inesperada entre química orgánica, farmacognosia, fotoquímica y medicina. La fluorescencia de la quinina recuerda que detrás de una bebida hoy asociada a bares y coctelería existe también una de las moléculas más importantes en el desarrollo de los antipalúdicos.
No deja de resultar curioso que una molécula capaz de modificar el curso de la malaria haya terminado formando parte de uno de los cócteles más famosos del mundo.
Sebastián Barata-Vallejo es farmacéutico, bioquímico y doctor de la Universidad de Buenos Aires (UBA); profesor adjunto de la cátedra de Química Orgánica I del Departamento de Ciencias Químicas de la Facultad de Farmacia y Bioquímica (UBA); investigador independiente del CONICET e investigador asociado del Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF)del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Bologna, Italia.
