¿Cómo mata el arsénico?

El arsénico alcanzó la infamia hace siglos como un veneno casi inodoro e insípido que se utilizaba a menudo por y contra las clases dirigentes de Europa durante la Edad Media y el Renacimiento.

Pero, ¿cuál es la historia del envenenamiento por arsénico y cómo mata?

Resulta que un elemento vital para la vida también desempeña un papel en la letalidad del arsénico.

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¿Cuál es la historia del envenenamiento por arsénico?

El arsénico es un elemento natural que está ampliamente distribuido en la corteza terrestre, según la Agencia para el Registro de Enfermedades y Sustancias Tóxicas de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) (se abre en una nueva pestaña). El arsénico puro -que es un sólido gris acero y quebradizo- suele encontrarse en el medio ambiente combinado con otros elementos, como el oxígeno, el cloro, el azufre, el carbono y el hidrógeno, lo que suele dar lugar a polvos blancos o incoloros que no tienen olor ni sabor especial. Por ello, normalmente no se puede saber si el arsénico está presente en los alimentos, el agua o el aire.

Históricamente, el arsénico era conocido tanto como el "rey de los venenos" como el "veneno de los reyes", por su poder tóxico y su popularidad entre los gobernantes que querían acabar discretamente con sus rivales, según un estudio de 2011 publicado en la revista Toxicological Sciences (se abre en una nueva pestaña).

Abundan las historias que describen el uso mortal del arsénico. Por ejemplo, en el libro del historiador biomédico James C. Whorton "The Arsenic Century (opens in new tab) " (Oxford University Press, 2010), Whorton relata la leyenda de que el emperador romano Nerón se deshizo de su hermanastro de 13 años y potencial rival Britannicus echando arsénico en su sopa.

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También se rumorea que familias italianas poderosas y ricas, como los Medici y los Borgia, utilizaban el arsénico para erradicar a sus rivales, según el informe de Ciencias Toxicológicas. El uso del arsénico en los asesinatos fue habitual hasta que en el siglo XVIII se desarrollaron métodos químicos para detectar el envenenamiento por arsénico, que consisten en buscar el elemento en el pelo, la orina o las uñas, según Britannica (se abre en una nueva pestaña).

Hoy en día, la intoxicación por arsénico es más probable que sea accidental que deliberada. Según los CDC, la exposición más frecuente al arsénico se produce a través del agua potable en zonas en las que los niveles de arsénico en los minerales disueltos son naturalmente altos (se abre en una nueva pestaña). Otras fuentes de exposición accidental al arsénico son el contacto con la tierra o el polvo contaminados, la madera conservada con compuestos de arsénico o ciertos alimentos, como el arroz y algunos zumos de frutas. (El arroz absorbe una cantidad inusual de arsénico del suelo en comparación con otros cultivos, según la FDA (se abre en una nueva pestaña); la agencia señala (se abre en una nueva pestaña) que el arsénico puede llegar a los zumos de manzana y de otras frutas debido a los niveles naturalmente altos de arsénico en el suelo y el agua, al uso pasado de pesticidas a base de arsénico en Estados Unidos y al uso actual de dichos pesticidas en otros países).

¿Qué hace que el arsénico sea tóxico?

La toxicidad del arsénico se debe a su proximidad con el fósforo en la tabla periódica de elementos. Como el arsénico y el fósforo tienen estructuras atómicas similares, tienen propiedades parecidas. Ambos poseen llaves químicas que abren el acceso a la función celular. Pero mientras que el fósforo es esencial para la vida, el arsénico es perturbador y mortal, dijo a Live Science Mark Jones, consultor químico y miembro de la Sociedad Química Americana.

La similitud del arsénico con el fósforo significa que "el arsénico puede sustituir muy fácilmente al fósforo en muchas reacciones químicas fundamentales de la biología y perturbarlas", dijo Jones. "Esto significa que el arsénico puede actuar como un veneno de amplio espectro contra los insectos, las malas hierbas y prácticamente cualquier forma de vida".

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Por ejemplo, el fósforo ayuda a las células a generar trifosfato de adenosina (ATP), que es la principal fuente de energía en todos los organismos conocidos, según la American Chemical Society (se abre en una nueva pestaña). El arsénico puede imitar al fósforo en las interacciones químicas en las que las enzimas utilizan el oxígeno para ayudar a liberar la energía almacenada en la glucosa del azúcar y capturarla en el ATP. Esto puede hacer que el arsénico interrumpa las reacciones químicas vitales en las que participa el fósforo.

"Se puede pensar en las enzimas y en las sustancias químicas sobre las que actúan como cerraduras y llaves", dijo Jones. "El arsénico es como una llave mal cortada: si entra en la cerradura de una puerta, no sólo no la abrirá, sino que puede quedar atascada e impedir que entre otra llave para abrirla. De este modo, el arsénico puede bloquear muchas vías químicas vitales".

Al interferir químicamente en las "cerraduras" celulares, el arsénico puede dañar casi todos los órganos del cuerpo humano. Según los CDC, grandes dosis de arsénico pueden provocar síntomas como vómitos, diarrea, deshidratación, shock, ritmos cardíacos anormales y fallos orgánicos múltiples, que pueden acabar provocando la muerte. La exposición a largo plazo a niveles elevados de arsénico en el agua potable está relacionada con afecciones médicas como trastornos de la piel, un mayor riesgo de diabetes, hipertensión arterial y varios tipos de cáncer, entre ellos el de pulmón y el de piel, afirman los CDC (abre en una nueva pestaña).

La susceptibilidad individual al envenenamiento por arsénico varía mucho; algunas personas pueden tolerar dosis del elemento que matarían a otras, según Britannica. En un estudio de 2018 publicado en la revista Mammalian Genome (se abre en una nueva pestaña), los investigadores informaron de que los genes, la dieta y los microbios intestinales de las personas pueden afectar a sus posibilidades de sobrevivir a un encuentro con la toxina mortal.

A pesar de su potencial mortal, la intoxicación por arsénico es tratable si se detecta a tiempo, según la Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades (se abre en una nueva pestaña). Un medicamento clave es el dimercaprol, desarrollado por científicos británicos durante la Segunda Guerra Mundial como antídoto para las armas químicas con arsénico. El fármaco actúa absorbiendo el arsénico y neutralizando su toxicidad, según la Biblioteca Nacional de Medicina (se abre en una nueva pestaña).

Aunque el arsénico tiene fama de ser mortal, también puede ayudar a curar enfermedades, según la Biblioteca Wellcome de Inglaterra (se abre en una nueva pestaña). En 1909, el químico alemán y premio Nobel Paul Ehrlich y sus colegas desarrollaron un compuesto cargado de arsénico llamado Salvarsan, que se convirtió en el primer tratamiento eficaz contra la sífilis, según el Science History Institute de Filadelfia (se abre en una pestaña nueva). El principio en el que se basa el funcionamiento del Salvarsan, en el que un fármaco busca y destruye las células enfermas, acabó utilizándose en la quimioterapia, según informó la Biblioteca Wellcome.