Como químico me es curioso escuchar a la gente decir que cierta sustancia es muy buena y no tiene ningún peligro, ya que es natural, o que algún producto es malo porque es artificial o sintético. Ambas aseveraciones son erróneas, ya que todas las sustancias son tóxicas a una determinada dosis, llamada dosis tóxica y que si continuamos aumentándola se convertirá en dosis letal.
Figura 1. Estructuras de la salicina (natural), del ácido salicílico y del ácido acetilsalicílico (aspirina, artificial). Nótese que las tres moléculas tienen una parte de su estructura (en rojo) que es similar
El origen de esta obsoleta discrepancia puede encontrarse en los siglos XVIII-XIX, cuando la química comenzaba a formarse como ciencia y necesitaba organizarse, por lo que se clasificó en química inorgánica y química orgánica. La primera se enfocaba en el estudio de moléculas inertes como los metales y los minerales, mientras que la segunda se dedicaría al estudio de las moléculas que contienen carbono, debido a que este elemento está presente en todos los seres vivos; incluso se creía que las moléculas que se encontraban en los seres vivos poseían una especie de espíritu, llamada “fuerza vital”, dando origen a la teoría del “vitalismo”. Esta teoría fue desmentida en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, quien preparó por primera vez un compuesto orgánico en el laboratorio, la urea, demostrando que las moléculas naturales y sintéticas con la misma estructura son exactamente iguales y que no necesitan de ningún espíritu para llevar a cabo su misión en la naturaleza.
Imaginemos una sustancia química producida por alguna planta; por ejemplo la vainillina, que es la esencia de la vainilla. La vainillina es natural y se puede extraer de las vainas de la planta, pero la demanda supera a la producción y por tanto las vainas de vainilla natural son muy caras. Sin embargo, en el supermercado podemos encontrar saborizantes de vainilla a un precio razonable, cuya esencia no es extraída de la fuente natural, sino sintetizada en el laboratorio, sencillamente porque es más barato prepararla que extraerla de la planta. Además, el impacto ambiental de hacerlo en el laboratorio es menor, ya que la sobreexplotación de las fuentes naturales es negativa para el medio ambiente. Ahora bien, ¿la vainilla artificial es peor que la natural?, ¿es mala? La respuesta es un rotundo no. La molécula artificial es exactamente igual a la natural, tiene el mismo sabor, olor y posibles efectos nocivos. ¿Efectos nocivos?, ¿la vainilla es tóxica? Aunque tendríamos que tomar de golpe varios frascos enteros de esencia de vainilla o comernos varios kilos de vainas de vainilla, podríamos llegar a tener dolor de cabeza e irritación cutánea. Algo similar podría pasar con algo tan natural como el agua; si bebiéramos de golpe un garrafón de 20 litros de agua, terminaríamos seguramente en la sala de urgencias de algún hospital. Todo depende de la cantidad ingerida, es decir de la dosis.
Figura 2. Antibióticos naturales y artificiales
El costo y el impacto ambiental no son las únicas razones para sintetizar moléculas en el laboratorio. En muchas ocasiones, las sustancias activas son encontradas en alguna planta, animal o microorganismo en cantidades tan pequeñas, que no se logra aislar lo suficiente para elucidar completamente su estructura o para completar los estudios de actividad farmacológica. Es entonces cuando los químicos de síntesis entran en acción, diseñando y ejecutando una ruta de síntesis que permita obtener la sustancia de interés en cantidades considerables. Idealmente, esta ruta también permite preparar compuestos modificados, pero similares al original, que pueden tener una mejor actividad farmacológica, menos efectos secundarios, mayor solubilidad, etcétera. Un buen ejemplo de esto es la aspirina, cuyo principio activo es el ácido acetilsalicílico, uno de los medicamentos más utilizados a lo largo de la historia (Figura 1). El ácido acetilsalicílico no es un producto natural, es sintético, pero la “primera versión” de este fármaco sí era natural. En el antiguo Egipto (hace unos 3 mil 500 años) se conocía un compuesto llamado salicina, extraída de la corteza de un árbol (mirto o arrayán), que se empleaba como remedio para el reumatismo y el dolor de espalda, aunque era poco eficiente. Muchos años después, en 1859, un químico alemán, Hermann Kolbe, preparó un compuesto con una estructura similar, a la que llamó “ácido salicílico”. Éste era más eficaz que su predecesor, pero tenía muy mal sabor y ocasionaba irritación, vómitos y úlcera gástrica. Afortunadamente, en 1897, otro alemán, Felix Hoffmann, modificó nuevamente la estructura, preparando el ácido acetilsalicílico, que es el actual principio activo de la aspirina. Este compuesto artificial es mucho mejor que el natural, tiene menos efectos secundarios y es más barato prepararlo en el laboratorio que extraer la salicilina y modificarla.
Otro ejemplo es la penicilina, originalmente descubierta por Alexander Fleming en 1928. La penicilina “original” (natural) la produce un hongo y es la denominada penicilina G, pero se han sintetizado variantes más eficientes o resistentes al medio ácido del estómago, como la amoxicilina, lo que permite administrarla por vía oral (Figura 2). La lista de compuestos originalmente aislados de una fuente natural y posteriormente producidos artificialmente es larguísima; sólo por citar un ejemplo, podemos mencionar al Taxol, un anticarcerígeno muy eficaz, que se aisló originalmente de las hojas de un árbol, necesitándose 38 mil árboles para obtener 25 Kg del compuesto activo, cantidad que serviría para tratar sólo a aproximadamente 12 mil pacientes (algo así como tres árboles por paciente). Actualmente, un derivado más potente, el Docetaxel, se produce mediante síntesis química y es, monetaria y ambientalmente, mucho más económico.
Con los relatos anteriores no quiero decir que lo artificial es mejor que lo natural; ninguno de los compuestos químicos antes citados está exento de ser tóxico, pero a una cierta dosis, que puede ser alta o baja, pero sin depender de su origen, sino de su estructura química y de cómo interaccione con el organismo. De hecho, los venenos más célebres de la historia: el cianuro, el arsénico, la ricina y la estricnina, son todos naturales. Estas sustancias tienen dosis tóxicas y letales muy bajas, es decir, que causan daños a la salud en cantidades muy pequeñas. Otro compuesto con una dosis letal muy baja es la toxina del pez globo (tetrodotoxina); 20 miligramos de este compuesto son suficientes para matar a una persona de unos 70 Kg, sin importar si provienen de un pez globo mal cortado o si la tetrodotoxina es artificial.
La mala fama de los productos químicos, artificiales o sintéticos, es tal vez debida a sus procesos de elaboración, que emplean reactivos y disolventes que pueden ser inflamables o contaminantes. Sin embargo, la toxicidad del producto es independiente de esto y en ocasiones, el impacto al medio ambiente puede ser menor que si sobreexplotamos una fuente natural.
Para concluir, recuerdo el título de este texto: no todo lo natural es bueno ni todo lo artificial es malo. Los remedios caseros o naturales pueden ser tóxicos dependiendo de cuánto tomemos. Y exactamente de la misma premisa debemos partir para los compuestos sintéticos o artificiales, ya que al final, todo depende de la dosis.
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