viernes, 17 de marzo de 2006

¿Una parte por trillón?. No me vacile.

James Lovelock, autor de la Hipótesis Gaia, es considerado por muchos, junto con la bióloga marina Rachel Carson y su libro “La primavera silenciosa” como los padres del ecologismo imperante. La historia de ese ecologismo incipiente puede decirse que arranca con el debate en Estados Unidos sobre los efectos del DDT, un insecticida cuya producción se triplicó entre los años 1953 y 1959. Pero en esta entrada prefiero comenzar identificando a James Lovelock como la persona que desarrolló el llamado detector de captura electrónica (ECD), un dispositivo que revolucionó los niveles de detección de sustancias químicas mediante una técnica clásica de los laboratorios de análisis cual es la cromatografía de gases (GC para los químicos).

Lovelock entró en contacto con la GC en el verano de 1951 cuando dos de sus colegas en el National Institute of Medical Research (NIMR), A. Martin y T. James, introdujeron la técnica en el NIMR como consecuencia de su rápido crecimiento en los medios analíticos. La técnica había interesado no solo a la incipiente industria petroquímica que necesitaba una técnica rápida de separación y detección de las complejas mezclas existentes en sus líneas de producción. También había interesado a bioquímicos y analíticos como posibilidad de separar productos similares en cantidades muy pequeñas. Y de hecho, en ese problema estaba Lovelock, que andaba interesado en ver los efectos de la criogenización en tejidos y fluidos vitales y, más concretamente, en cómo evolucionaban en esa situación los ácidos grasos de los lípidos constitutivos de las membranas celulares. Ello implicaba medir variaciones en pequeñas cantidades, dado el tamaño de las muestras de tejido de animales empleados en el laboratorio. Aunque desde los colegas del NIMR le dieron el clásico consejo que muchas veces damos los que nos hemos dedicado a caracterizar sustancias y materiales (”no me vengas con muestras tan pequeñas, procura producir más cantidad acumulando experimentos), alguien le sugirió que quizás tuviera que desarrollar un detector más sensible que el entonces empleado en GC.

Y lo consiguió. Y, sobre todo, llegó en el momento oportuno. Y es aquí donde Lovelock y el DDT se encuentran.

Como consecuencia de la introducción de numerosos pesticidas basados en hidrocarburos clorados (DDT, Lindano, Clordano,...) o compuestos organofosforados (Malation, TEPP,...) los analistas se vieron en la necesidad de cambiar el chip. Hasta entonces, los toxicólogos estaban acostumbrados a tener que analizar pesticidas inorgánicos como el arsénico blanco, que con técnicas analíticas clásicas podían detectarse hasta niveles de 0.2 partes por millón (ppm), o lo que es lo mismo, en la proporción de 0.2 gramos del contaminante por cada tonelada de masa analizada. Pero cuando esos nuevos pesticidas orgánicos (DDT,TEPP, etc.) aparecieron en el mercado, pronto fue evidente que las primeras técnicas utilizadas, basados en métodos colorimétricos del siglo XIX, debían ser rápidamente sustituidas.

El principal detonante fue el seguimiento que los biólogos empezaron a hacer de la vida marina a finales de los cincuenta. Esos estudios empezaron a evidenciar que el DDT o el Dieldrin se habían acumulado en pequeñas cantidades en crustáceos y peces con resultados fatales. Pronto fue evidente que para detectar problemas había que llegar a niveles de 0.02 ppm (20 ppb, partes por billón, aquí billón se usa en el sentido americano de mil millones)o, incluso inferiores. En el curso de esa década de los sesenta la sociedad americana estuvo además particularmente alarmada por la detección de otros productos químicos en alimentos, como el famoso caso de los arándanos y el aminotriazol de 1959.

Todo ese escenario provocó la publicación del libro de Carson arriba mencionado en 1962 y la enconada pelea de diferentes métodos analíticos instrumentales o incluso bioensayos a la búsqueda de los niveles de detección inferiores. En esa pelea el detector de Lovelock se ha mostrado como una técnica extremadamente sensible. La sensibilidad actual de un ECD ronda las 10 ppc (partes por cuatrillón) de lindane y otros detectores como el llamado detector de Hall se mueven en el caso del heptacloro en las 5 ppt (partes por trillón). Es decir en el plazo de unas cuatro décadas hemos alcanzado sensibilidades a los pesticidas cien millones de veces mayores que las que tenían las primeras técnicas empleadas en su análisis. El progreso alcanzado es tan grande que ni siquiera las personas más implicadas en ello podían predecirlo. Francis Gunther, una figura señera en el análisis del DDT durante los años 50 y 60 decía, todavía a principios de los setenta, que llegar a detectar 1 ppt de DDT era como creer en las hadas.

Bien, y aquí estamos, con técnicas que nos permitirían detectar una gota de vermouth en un millón de litros de ginebra. Todo un logro de la ciencia, en un plazo de tiempo increíble, motivada por resolver un problema que alteraba el clima social, presionada por las instituciones,.... Así analizado parece un ejemplo prototípico del papel de la ciencia en la sociedad actual.

Pues no está tan claro. Somos muchos los que pensamos que esta sensación de Apocalipsis ambiental que nos rodea hubiera tardado mucho tiempo en penetrar en el tejido social si no se hubieran dado desarrollos tan vertiginosos como el del detector de Lovelock. Desde esta óptica, parece obvio que su extremada sensibilidad ha incrementado la ansiedad de la sociedad ante la presencia detectable de todos estos productos químicos.

Llegamos así a un punto en el que el problema analítico está básicamente resuelto pero el sociológico permanece irresoluble dadas las controversias sobre los umbrales a partir de los que una sustancia debe considerarse perjudicial. Porque podemos llegar a la opinión de la propia Carson que abogaba por una tolerancia “cero”. Evidentemente, la tolerancia nunca será cero porque ello va a depender, entre otras cosas, de que las técnicas de detección que usemos tengan una sensibilidad u otra, pero la filosofía implícita es radicalmente diferente de la mantenida por el propio Lovelock que hacía suya la frase de Paracelso ya citada en este blog: “es la dosis la que hace el veneno”. Incluso los homeopáticos están de acuerdo con esa cita.

Nuestro propio organismo está plagado de sustancias que, como el NO o el SO2 ya mencionadas, son tóxicas a partir de un cierto nivel y, sin embargo, los toleramos perfectamente en los niveles que habitualmente alcanzan. Ya sé que todos estos argumentos se suelen refutar usando como bandera la palabra cáncer, pero sobre eso hablaremos en otra entrada.

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Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.