BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA

 

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

 

COMPUTACION

 

SECCION  004

NRC 79001

 

PROYECTO: “APLICACIONES DE QUIMICA EN  MEDICINA”

 

PROFESOR.FLORES OLMOS MISAEL

 

ALUMNA: CARRETO HERNANDEZ  LUCERO FABIOLA

 

MATRICULA: 200829702

 

FECHA:


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Contenido

APLICACIONES DE QUIMICA EN MEDICINA.. 3

DESARROLLO.. 4

EL SIGLO XVIII 4

EL NACIMIENTO DE LA QUÍMICA MODERNA.. 4

LOS SIGLOS XIX Y XX. 5

NUEVOS CAMPOS DE LA QUÍMICA.. 5

INVESTIGACIONES RECIENTES EN QUÍMICA.. 6

Aplicaciones de los isótopos radiactivos. 7

RAYOS X. 10

Producción de rayos X. 11

Riesgos a la salud. 11

QUIMIOTERAPIAS. 12

RADIOTERAPIA.. 15

MEDICAMENTOS. 16

Análisis clínico. 17

Bioquímica clínica. 18

CONCLUSION.. 19

 

 


 

APLICACIONES DE QUIMICA EN MEDICINA

 

Antes de saber cuáles han sido las aplicaciones, mencionaremos las definiciones para tener una mayor visión de esto, o  si somos ajenos al tema a tratar a continuación.

QUIMICA.-  Se denomina química  que significa "tierra" a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.

MEDICINA.-Es la ciencia dedicada al estudio de la vida, la salud, las enfermedades y la muerte del ser humano, e implica el arte de ejercer tal conocimiento técnico para el mantenimiento y recuperación de la salud, aplicándolo al diagnóstico, tratamiento y prevención de las enfermedades. Junto con la enfermería y la farmacia, entre otras disciplinas, la medicina forma parte del cuerpo de las ciencias de la salud.

 

Considera lo diferente que es la química respecto de otras ramas de la ciencia. Por ejemplo, ¿tienen los astrónomos  la posibilidad de sintetizar nuevas estrellas para comparar su comportamiento y propiedades con las ya existentes?. ¿Puede un geólogo sintetizar la tierra de formas diferentes para observar si así tiene características mejores que la que habitualmente pisamos?. La biología ha  tenido quizá un cierto carácter sintético porque el biólogo puede manipular genéticamente las especies para obtener otras nuevas de rasgos distintos. Pero la Química es sin duda muy singular porque es la única rama de la ciencia que crea por sí misma sus propios objetos de estudio: las moléculas. En especial, la Química Orgánica, en la que la versatilidad del carbono como su elemento primordial no tiene límites en la formación de estructuras, excepto los de la imaginación del investigador.

Uno de los grandes avances que ha marcado un hito en el siglo XX y que evidentemente seguirá avanzando en el XXI, ha sido el espectacular desarrollo de la medicina. La investigación, las nuevas técnicas, y también el talento y dedicación de profesionales como los médicos, farmacéuticos y otros investigadores, han dado lugar a cotas de esperanza y calidad de vida que no podían ni imaginarse hace tan sólo un siglo.

La aportación de la industria química ha sido fundamental en muchos campos, pero especialmente en el ámbito de la salud. Sin la química, la medicina y la cirugía se hubieran estancado en prácticas propias del siglo XIX.

En España, según datos de la Asociación Nacional de Cardiología, 125.000 personas disfrutan de una mejor calidad de vida gracias a un marcapasos fabricado con plástico.

Además, otros productos del área sanitaria tienen el plástico como principal componente: jeringuillas, lentillas, prótesis, cápsulas, envases de productos farmacéuticos, bolsas de sangre y suero, guantes, filtros para hemodiálisis, válvulas, tiritas, gafas, e incluso el acondicionamiento de cada una de las salas de un hospital se construye con materiales plástico. Los productos de limpieza, los gases para la respiración asistida, las fibras de la ropa de quirófano, los guantes de látex, constituyen tan sólo un mínimo ejemplo de los múltiples objetos de origen químico que podemos encontrar en un hospital. Si toda la vida es química.

 

 

 


 

DESARROLLO


 

 

 

EL SIGLO XVIII  

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0700458/profil/Antoine_lavoisier.jpg
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


En esa época, otra observación hizo avanzar la comprensión de la química. Al estudiarse cada vez más productos químicos, los químicos observaron que ciertas sustancias combinaban más fácilmente o tenían más afinidad por un determinado producto químico que otras. Se prepararon tablas que mostraban las afinidades relativas al mezclar diferentes productos. El uso de estas tablas hizo posible predecir muchas reacciones químicas antes de experimentarlas en el laboratorio.

Todos esos avances condujeron en el siglo XVIII al descubrimiento de nuevos metales y sus compuestos y reacciones. Comenzaron a desarrollarse métodos analíticos cualitativos y cuantitativos, dando origen a la química analítica. Sin embargo, mientras existiera la creencia de que los gases sólo desempeñaban un papel físico, no podía reconocerse todo el alcance de la química.

En 1774, Priestley visitó Francia y le comentó a Lavoisier su descubrimiento del aire deflogistizado. Lavoisier entendió rápidamente el significado de esta sustancia, y este hecho abrió el camino para la revolución química que estableció la química moderna. Lavoisier lo llamó `oxígeno', que significa `generador de ácidos'


 

 

 

 

 

 

EL NACIMIENTO DE LA QUÍMICA MODERNA  

 

http://gsturtz.files.wordpress.com/2009/04/atomo_0.jpgLavoisier demostró con una serie de experimentos brillantes que el aire contiene un 20% de oxígeno y que la combustión es debida a la combinación de una sustancia combustible con oxígeno. Al quemar carbono se produce aire fijo (dióxido de carbono). Por tanto, el flogisto no existe. La teoría del flogisto fue sustituida rápidamente por la visión de que el oxígeno del aire combina con los elementos componentes de la sustancia combustible formando los óxidos de dichos elementos. Lavoisier utilizó la balanza de laboratorio para darle apoyo cuantitativo a su trabajo. Definió los elementos como sustancias que no pueden ser descompuestas por medios químicos, preparando el camino para la aceptación de la ley de conservación de la masa. Sustituyó el sistema antiguo de nombres químicos (basado en el uso alquímico) por la nomenclatura química racional utilizada hoy, y ayudó a fundar el primer periódico químico. Después de morir en la guillotina en 1794, sus colegas continuaron su trabajo estableciendo la química moderna. Un poco más tarde, el químico sueco Jöns Jakob, barón de Berzelius propuso representar los símbolos de los átomos de los elementos por la letra o par de letras iniciales de sus nombres.

 

 

 


 

LOS SIGLOS XIX Y XX  

 


A principios del siglo XIX, la precisión de la química analítica había mejorado tanto que los químicos podían demostrar que los compuestos simples con los que trabajaban contenían cantidades fijas e invariables de sus elementos constituyentes. Sin embargo, en ciertos casos, con los mismos elementos podía formarse más de un compuesto. Por esa época, el químico y físico francés Joseph Gay-Lussac demostró que los volúmenes de los gases reaccionantes están siempre en la relación de números enteros sencillos, es decir, la ley de las proporciones múltiples (que implica la interacción de partículas discontinuas o átomos). Un paso importante en la explicación de estos hechos fue, en 1803, la teoría atómica química del científico inglés John Dalton.

Dalton supuso que cuando se mezclaban dos elementos, el compuesto resultante contenía un átomo de cada uno. En su sistema, el agua podría tener una fórmula correspondiente a HO. Dalton asignó arbitrariamente al hidrógeno la masa atómica 1 y luego calculó la masa atómica relativa del oxígeno. Aplicando este principio a otros compuestos, calculó las masas atómicas de los elementos conocidos hasta entonces. Su teoría contenía muchos errores, pero la idea era correcta y se podía asignar un valor cuantitativo preciso a la masa de cada átomo.


 


 

http://1.bp.blogspot.com/_wq-SfqQDTmI/SA4BdLmI1LI/AAAAAAAAAHA/WogYvZNplOs/s400/mendeleiev.jpg
 

 

 

 

 

 

 


NUEVOS CAMPOS DE LA QUÍMICA

 

 En el siglo XIX, los avances más sorprendentes de la química se produjeron en el área de la química orgánica. La teoría estructural, que proporcionaba una imagen de cómo se mantenían los átomos juntos, no era matemática, sino que empleaba su propia lógica. Ella hizo posible la predicción y preparación de muchos compuestos nuevos, incluyendo una gran cantidad de tintes, medicinas y explosivos importantes, que dieron origen a grandes industrias químicas, especialmente en Alemania.

http://members.chello.nl/r.kuijt/images/es_elementos2.gifLa química inorgánica también necesitaba organizarse. Seguían descubriéndose nuevos elementos, pero no se había descubierto ningún método de clasificación que pudiera poner orden en sus reacciones. El sistema periódico, formulado a raíz de que el químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev en 1869 y el químico alemán Julius Lothar Meyer en 1870 elaboraran independientemente la ley periódica, eliminó esta confusión e indicó dónde se encontrarían los nuevos elementos y qué propiedades tendrían.

A finales del siglo XIX, la química, al igual que la física, parecía haber alcanzado un punto en el que no quedaba ningún campo sorprendente por desarrollar. Esta visión cambió completamente con el descubrimiento de la radiactividad. Los métodos químicos fueron utilizados para aislar nuevos elementos, como el radio, para separar nuevos tipos de sustancias conocidas como isótopos, y para sintetizar y aislar los nuevos elementos transuránicos. Los físicos consiguieron dibujar la estructura real de los átomos, que resolvía el antiguo problema de la afinidad química y explicaba la relación entre los compuestos polares y no polares.

Otro avance importante de la química en el siglo XX fue la fundación de la bioquímica; empezó simplemente con el análisis de los fluidos corporales, pero pronto se desarrollaron métodos para determinar la naturaleza y función de los componentes celulares más complejos. Hacia la mitad del siglo, los bioquímicos habían aclarado el código genético y explicado la función de los genes, base de toda la vida. El campo había crecido tanto que su estudio culminó en una nueva ciencia, la biología molecular.

 

 

 

 


INVESTIGACIONES RECIENTES EN QUÍMICA  

Los recientes avances en biotecnología y ciencia de los materiales están ayudando a definir las fronteras de la investigación química. En biotecnología se ha podido iniciar un esfuerzo internacional para ordenar en serie el genoma humano gracias a instrumentos analíticos sofisticados. Probablemente, el éxito de este proyecto cambiará la naturaleza de campos como la biología molecular y la medicina. La ciencia de los materiales, una combinación interdisciplinaria de física, química e ingeniería, dirige el diseño de los materiales y mecanismos avanzados. Ejemplos recientes son el descubrimiento de ciertos compuestos cerámicos que mantienen su superconductividad a temperaturas por debajo de -196 ºC, el desarrollo de polímeros emisores de luz y la enorme diversidad de compuestos que surgieron de la investigación sobre el carbono

Incluso en los campos convencionales de la investigación química, las nuevas herramientas analíticas están suministrando detalles sin precedentes sobre los productos químicos y sus reacciones. Por ejemplo, las técnicas de láser proporcionan información instantánea de reacciones químicas en fase gaseosa a una escala de femtosegundos (una milésima de una billonésima de segundo).

 

http://patentados.com/img/2006/composicion-de-estabilizadores-para-polimeros-halogenados-su-utilizacion-y-polimeros-que-contienen-dichas-composiciones.png


Monografías

 

 

APLICACIONES

     Aplicaciones de los isótopos radiactivos

 


 

En medicina la radiación de alta energía emitida por el radio fue utilizada durante mucho tiempo en el tratamiento del cáncer. Actualmente se usa el cobalto-60 para el tratamiento del cáncer porque emite una radiación con más energía que la que emite el radio y es más barato que este. En medicina se usa el tratamiento con cobalto-60 para detener ciertos tipos de cáncer con base en la capacidad que tienen los rayos gamma para destruir tejidos cancerosos. El cobalto-60 se desintegra emitiendo partículas beta y rayos gamma, y tiene una vida media de 5.27 años. Su proceso de desintegración se representa mediante la ecuación química nuclear:

 2760Co   ---->    2860Ni  +  -10  +   00 .          t1/2 = 5.27 años


     

http://www.sagan-gea.org/hojared_radiacion/imagenes/usosmed.gif

Ciertos tipos de cáncer se pueden tratar internamente con isótopos radiactivos, como el cáncer de tiroides, como el yodo se va a la glándula tiroides, se trata con yoduro de sodio (NaI) que contenga iones de yoduros radiactivos provenientes del yodo-131 o del yodo-123. Allí la radiación destruye a las células cancerosas sin afectar al resto del cuerpo.

     Para detectar desórdenes circulatorios de la sangre se utiliza una solución de cloruro sódico (NaCl) que contenga una pequeña cantidad de sodio radiactivo y midiendo la radiación el médico puede saber si la circulación de la sangre es anormal.

     Para el estudio de los desórdenes cerebrales se utiliza una tomografía de emisión de protones conocida como PET. Se le administra al paciente una dosis de glucosa (C6H12O6) que contenga una pequeña cantidad de carbono-11 (11C), que es radiactivo y emite positrones, luego se hace un barrido del cerebro para detectar los positrones emitidos por la glucosa radiactiva “marcada”. Se establecen las diferencias entre la glucosa inyectada y metabolizada por los cerebros normales y los anormales. Por ejemplo, con la técnica PET se ha encontrado que el cerebro de un esquizofrénico metaboliza alrededor de un 20 % de la glucosa que metaboliza un individuo normal.

 Algunos radioisótopos utilizados en medicina.

Arsénico-74

Cobre-64

Radio-226

Astato-211

Estroncio-90

Radón-222

Bismuto-206

Europio-152

Sodio-24

Boro-10

Arsénico-35

Tantalio-182

Boro-11

Fierro-55

Tecnecio-99

Bromo-82

Fierro-59

Tulio-170

Carbono-14

Fósforo-32

Xenón-133

Cerio-144

Itrio-90

Yodo-131

Cesio-137

Litio-6

Yodo-132

Cromo-51

Litio-7

Oro-198

Cobalto-60

Nitrógeno-15

 

 

 

Química

    

Una de las primeras aplicaciones de los isótopos radiactivos en química fue en el estudio de las velocidades de una reacción reversible para establecer las condiciones de equilibrio. Por ejemplo, para conocer el equilibrio en una solución saturada de cloruro de plomo II (PbCl2). La ecuación química que representa el equilibrio de esta solución es:


PbCl2(S)  
---->  Pb2+(ac)  +  2 Cl1-(ac)

 
   
Se usa el isótopo radiactivo de plomo-212 para comprobar que los procesos de disolución y de precipitación se producen a la misma velocidad. Se agrega a una solución saturada de cloruro de plomo II una pequeña cantidad de nitrato de plomo II que contenga el isótopo plomo-212. Un tiempo después se precipita plomo, lo que indica que se está produciendo un intercambio entre el cloruro de plomo sólido y el ión plomo +2 de la solución.




http://www.sagan-gea.org/hojared_radiacion/imagenes/MCalvin.jpeg


En estudios de química orgánica se usan los isótopos radiactivos como trazadores o rastreadores (por ejemplo, carbono-14)  para conocer los mecanismos de reacciones complejas como las de la fotosíntesis, en la que en varias etapas se van formando moléculas más complejas. Para el estudio de la trayectoria de las reacciones químicas en la fotosíntesis se nutre a la planta con dióxido de carbono (CO2) que contiene carbono-14. Por esto, el químico norteamericano Melvin Calvin (1911-) obtuvo el Premio Nobel de Química en 1961, aclaró una parte del proceso químico de la fotosíntesis y de los productos intermedios que se producen (ciclo de Calvin)


 


 

Datación

 Las mediciones de la radiactividad se usan para determinar la edad de los minerales y de restos fósiles (datación). Por ejemplo, la existencia de núclidos radiactivos naturales sobre la superficie de la Tierra sugiere que sus vidas medias son comparables con las edades de los minerales en los cuales se encuentran, y estos proporcionan una estimación de la edad de la Tierra.

     Como los isótopos radiactivos se usan para determinar el tiempo que hace que se solidificaron las rocas (edad de las rocas) se les conoce como “los relojes naturales”. Por ejemplo, si una roca contenía uranio-238 al solidificarse los productos de la desintegración radiactiva del uranio no pueden escapar por difusión, por lo que quedan retenidos en la roca, y se transforman en plomo-206. Para conocer la vida media (t1/2) de la roca se necesita conocer la reacción química global del proceso y la relación actual entre el plomo-206 y el uranio-238 en la roca, y es:

 92 238U   ---->    82 206Pb  +  8  24He  +  6  -10e           t1/2 = 4.5x109 años.

      La reacción de desintegración es de primer orden, por lo que, la ecuación que relaciona la concentración y el tiempo de reacción es: ln Ci/Cf = kt o log Ci/Cf = kt/2.3; donde Ci es la concentración inicial de reactivo, Cf es la concentración final de reactivo, t es el tiempo que tarda en descender la concentración del reactivo inicial y k es la relación de la velocidad de reacción entre la concentración inicial del reactivo y se conoce como la constante de velocidad. La edad de las rocas determinada por este método varía entre 3x109 años  y 4x109 años. El valor más alto se toma como la edad aproximada de la Tierra (cuatro mil quinientos millones de años).

   

http://www.sagan-gea.org/hojared_radiacion/imagenes/W.Libby.gif  A mediados del siglo pasado, el químico norteamericano Willard Frank Libby (1908- ) y sus colaboradores desarrollaron un método basado en la desintegración del carbono-14, radiactivo, que sirve para calcular edades entre unos cientos de años hasta 50 000 años. Se ha usado para calcular la edad de reliquias que quedan del hombre prehistórico y para determinar la autenticidad de lienzos de la pintura renacentista.

     El carbono-14 se forma en la atmósfera por la interacción de los átomos de nitrógeno con los neutrones de los rayos cósmicos y la ecuación nuclear que representa dicho proceso es:

 714N  +  01n    ---->   6 14C  +  11H

     El carbono-14 formado en esta reacción nuclear se incorpora a la atmósfera como dióxido de carbono (CO2). El dióxido de carbono atmosférico alcanza una concentración estacionaria, que asciende aproximadamente a un átomo de carbono-14 por cada 1012 átomos de carbono-12. Tanto los animales que se alimentan de plantas como una planta viva que absorbe dióxido de carbono de la atmósfera mantienen esta proporción de 14C/12C.

     Cuando muere una planta o un animal se termina la ingestión de carbono radiactivo y en consecuencia, comienza a producirse la desintegración radiactiva del carbono-14 y la relación 14C/12C disminuye.

 6 14C    ---->  714N  +  -10e

     Determinando la relación 14C/12C y comparándola con la edad de las plantas vivas, se puede saber el tiempo que hace que murió la planta o el animal mediante la ecuación cinética: ln Ci/Cf = kt o log Ci/Cf = kt/2.3.

 

 

RAYOS X

Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extra nucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).

 

Producción de rayos X


 

Los rayos X son productos de la desaceleración rápida de electrones muy energéticos (del orden 1000eV) al chocar con un blanco metálico. Según la mecánica clásica, una carga acelerada emite radiación electromagnética, de este modo, el choque produce un espectro continuo de rayos X (a partir de cierta longitud de onda mínima). Sin embargo experimentalmente, además de este espectro continuo, se encuentran líneas características para cada material. Estos espectros —continuo y característico— se estudiarán más en detalle a continuación.

La producción de rayos X se da en un tubo de rayos X que puede variar dependiendo de la fuente de electrones y puede ser de dos clases: tubos con filamento o tubos con gas.

El tubo con filamento es un tubo de vidrio al vacío en el cual se encuentran dos electrodos en sus extremos. El cátodo es un filamento caliente de tungsteno y el ánodo es un bloque de cobre en el cual esta inmerso el blanco. El ánodo es refrigerado continuamente mediante la circulación de agua, pues la energía de los electrones al ser golpeados con el blanco, es transformada en energía térmica en un gran porcentaje. Los electrones generados en el cátodo son enfocados hacia un punto en el blanco (que por lo general posee una inclinación de 45°) y producto de la colisión los rayos X son generados. Finalmente el tubo de rayos X posee una ventana la cual es transparente a este tipo de radiación elaborada en berilio, aluminio o mica.

El tubo con gas se encuentra a una presión de aproximadamente 0.01 mmHg y es controlada mediante una válvula; posee un cátodo de aluminio cóncavo, el cual permite enfocar los electrones y un ánodo. Las partículas ionizadas de nitrógeno y oxígeno, presentes en el tubo, son atraídas hacia el cátodo y ánodo. Los iones positivos son atraídos hacia el cátodo e inyectan electrones a este. Posteriormente los electrones son acelerados hacia el ánodo (que contiene al blanco) a altas energías para luego producir rayos X. El mecanismo de refrigeración y la ventana son los mismos que se encuentran en el tubo con filamento.


 


 

Riesgos a la salud

La manera como la radiación afecta la salud depende del tamaño de la dosis de radiación. La exposición a las dosis bajas de rayos X a las que el ser humano se expone diariamente no es perjudicial. En cambio, sí se sabe que la exposición a cantidades masivas puede producir daños graves. Por lo tanto, es aconsejable no exponerse a más radiación ionizante que la necesaria.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e4/Roentgen-x-ray-von-kollikers-hand.jpg/250px-Roentgen-x-ray-von-kollikers-hand.jpgLa exposición a cantidades altas de rayos X puede producir efectos tales como quemaduras de la piel, caída del cabello, defectos de nacimiento, cáncer, retraso mental y la muerte. La dosis determina si un efecto se manifiesta y con qué severidad. La manifestación de efectos como quemaduras de la piel, caída del cabello, esterilidad, náuseas y cataratas, requiere que se exponga a una dosis mínima (la dosis umbral). Si se aumenta la dosis por encima de la dosis umbral el efecto es más grave. En grupos de personas expuestas a dosis bajas de radiación se ha observado un aumento de la presión psicológica. También se ha documentado alteración de las facultades mentales (síndrome del sistema nervioso central) en personas expuestas a miles de rads de radiación ionizante.

 
Aplicaciones  Médicas

Desde que Röntgen descubrió que los rayos X permiten captar estructuras óseas, se ha desarrollado la tecnología necesaria para su uso en medicina. La radiología es la especialidad médica que emplea la radiografía como ayuda de diagnóstico, en la práctica, el uso más extendido de los rayos X. Los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos, como la neumonía, cáncer de pulmón, edema pulmonar, abscesos. En otros casos, el uso de rayos X tiene más limitaciones, como por ejemplo en la observación del cerebro o los músculos. Las alternativas en estos casos incluyen la tomografía axial computarizada, la resonancia magnética o los ultrasonidos. Los rayos X también se usan en procedimientos en tiempo real, tales como la angiografía, o en estudios de contraste.

 

Rayos x

 

QUIMIOTERAPIAS

La era de la quimioterapia se inició en la década de 1940 con los primeros usos del gas mostaza y drogas antagónicas al ácido fólico para el tratamiento del cáncer. El desarrollo de medicamentos contra el cáncer se ha convertido en una industria multimillonaria. A pesar de que la mayor revolución en este campo se debe a la targeted therapy (terapia dirigida), muchos de los principios y limitaciones de la quimioterapia descubiertos por los primeros investigadores aún se aplican en la actualidad.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Bcr_abl_sti.jpg/300px-Bcr_abl_sti.jpg

La quimioterapia, que consiste en usar sustancias químicas para destruir células cancerosas, es una de las principales tecnologías terapéuticas utilizadas para combatir el cáncer. La quimioterapia es uno de los tres métodos más importantes utilizados para tratar el cáncer; actúa interfiriendo la capacidad de la célula cancerosa para crecer.

Para comprender la quimioterapia, primero es necesario entender qué es el ciclo celular. La quimioterapia es eficaz dado que los fármacos usados afectan cierta fase del ciclo vital de las células. Para replicarse, cada célula pasa por un ciclo de cuatro etapas.

 

 

La primera, llamada G1, sucede cuando la célula se prepara para replicar sus cromosomas. La segunda se denomina S; en ella ocurre la síntesis de DNA y éste se duplica.

 La siguiente fase es G2, cuando se duplican el RNA y la proteína.

 La etapa final es la fase M, la de la división celular real. En esta última, el DNA y RNA duplicados se dividen y desplazan hacia extremos separados de la célula. De hecho, ésta se divide en dos células funcionales idénticas.

 

Dependiendo del medicamento elegido, la quimioterapia afecta a las células malignas en una de tres formas:- Dañando el DNA de las células cancerosas de tal modo que éstas ya no puedan reproducirse. Esto sucede por la alteración de la estructura del DNA en el núcleo de la célula, evitando así la replicación. Durante la fase S del ciclo celular, inhibiendo la síntesis de cordones de DNA nuevo de tal manera que no sea posible replicación celular alguna. Esto ocurre cuando los fármacos bloquean la formación de los nucleótidos necesarios para la creación de DNA nuevo. Deteniendo el proceso mitótico de tal modo que la célula cancerosa no pueda dividirse en dos células. La formación de husos mitóticos es indispensable para desplazar el DNA original y el DNA replicado hacia lados contrarios de la célula y ésta pueda dividirse en dos células. Los quimioterapéuticos actuales funcionan en una de estas maneras para lograr la meta final de matar las células cancerosas en el cuerpo.

http://www.cancerpancreas.es/images/ilustraciones/radioterapia.gif

Los medicamentos usados en la quimioterapia se agrupan en cinco categorías amplias. Son situados en dichas clases según cómo funcionan en la destrucción de las células cancerosas. De modo más específico, los medicamentos se ubican en una categoría específica según la parte del ciclo celular que interrumpen. Las categorías son: agentes alquilantes, nitrosoureas, antimetabolitos, antibióticos antitumorales, alcaloides de plantas y hormonas esteroides.

v  Los agentes alquilantes son fármacos que funcionan atacando directamente el DNA de una célula. Estos medicamentos pueden operar en cualquier momento del ciclo celular. Sin embargo, son más eficaces durante la síntesis de DNA. Sirven para tratar la enfermedad de Hodgkin, linfomas, leucemias crónicas y algunos carcinomas de pulmón, mama, próstata y ovario. Los agentes alquilantes se administran oral o intravenosamente. Ejemplos de fármacos de esta categoría son: ciclofosfamida, mecloretamina y cisplatin (Platinol).

v  Las nitrosoureas son similares a los agentes alquilantes, y trabajan inhibiendo los cambios necesarios para la reparación de DNA. Un rasgo muy importante es que pueden atravesar la barrera hematoencefálica, hecho que les hace muy útiles en el tratamiento de los tumores cerebrales. También pueden servir para tratar linfomas y melanomas. Las nitrosoureas son administradas por vía oral o intravenosa. Ejemplos de fármacos en esta clase son: carmustina y lomustina.

v  Los antimetabolitos bloquean el crecimiento celular al interferir con la síntesis de DNA. Estos medicamentos operan simulando una sustancia que participa en la síntesis de DNA e inhiben la producción de un ácido necesario para que el DNA sea sintetizado. Los antimetabolitos afectan la etapa “S” del ciclo celular y sirven para tratar tumores de la vía digestiva, mamarios y ováricos. Se administran por vía oral o intravenosa; ejemplos de ellos son 6-mercaptopurina y 5-fluorouracilo.

v  Los antibióticos antitumorales, o citostáticos, funcionan al unirse con el DNA para evitar la síntesis de RNA. Estos fármacos también impiden el crecimiento celular al imposibilitar la replicación de DNA. Los antibióticos antitumorales evitan que el DNA se vuelva a fijar a sí mismo, lo que provoca la muerte celular. Esta categoría de medicamentos sirve para tratar una variedad amplia de cánceres incluyendo el testicular y la leucemia. Los antibióticos antitumorales son administrados por la vía intravenosa; algunos ejemplos son: doxorubicina y mitomicina-C.

v  Los alcaloides de la vinca impiden la división celular. Durante la metafase, los husos mitóticos contienen los dos juegos de DNA que la célula necesita para dividirse. Los husos son producidos usando una proteína llamada tubulina. Los alcaloides de la vinca se unen a la tubulina, lo que impide la formación de husos mitóticos. Sin éstos, la célula no puede dividirse. Estos fármacos son derivados de plantas y sirven para tratar tumores de Wilm, así como cánceres de pulmón, mama y testículo. Los alcaloides de la vinca se administran por vía intravenosa. Algunos ejemplos de esta categoría son: vincristina y vinblastina.

v  Las hormonas esteroides modifican el crecimiento de los cánceres con dependencia hormonal. Provocan un cambio en la forma tridimensional de los receptores en las células, hecho que impide que la célula se fije al requerido elemento de respuesta de estrógeno presente en el DNA. Por lo general, estos medicamentos hormonales se administran por la vía oral y sirven para tratar el cáncer mamario. Algunos ejemplos son: tamoxifeno y flutamida.

 

 

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Cáncer

 

RADIOTERAPIA


 

Un tipo de radioterapia usada por lo regular abarca a los fotones, o “paquetes” de energía. Los rayos X fueron la primera forma de radiación de fotones usada para tratar el cáncer. Según la magnitud de energía que poseen, los rayos pueden servir para destruir células cancerosas en la superficie de una región o penetrar los tejidos a mayor profundidad en el cuerpo.

A medida que más alto es el valor de energía de los rayos X, mayor será la profundidad a la que podrán llegar en el tejido objetivo. Los aceleradores lineales y los betatrones son aparatos que producen rayos X de energía cada vez mayor. El uso de aparatos para enfocar la radiación (como los rayos X) en un sitio canceroso recibe el nombre de radioterapia de rayo externo. Con el equipo moderno de radiación, mínima es la energía de rayos X dispersa fuera del rayo terapéutico. La dispersión se refiere a la presencia de radiación en el cuerpo fuera del campo de tratamiento. Basta con imaginar un haz de luz a partir de una linterna proyectada sobre una pared. El haz de luz visible queda bien definido (equivalente al haz de radiación) sólo con un ligero halo luminoso en torno a los bordes (equivalente a la dispersión). En la radioterapia, un rayo X definido con precisión reduce al mínimo los efectos secundarios del tratamiento, dado que únicamente cantidades pequeñas de radiación viajan hacia otras partes del cuerpo.

Los rayos gamma son otra forma de fotones usados en la radioterapia. Los rayos gamma son producidos espontáneamente a medida que algunos elementos (como radio, uranio y cobalto 60) emiten radiación conforme se descomponen o deterioran. Cada elemento se descompone a una velocidad específica y emite energía en la forma de rayos gamma y otras partículas. Los rayos X y los rayos gamma poseen el mismo efecto sobre las células cancerosas.

Radioterapia

 

MEDICAMENTOS

Al médico griego Galeno, que vivió en Roma del año 129 al 199 de nuestra era se le denominaba preparador de medicamentos, ya que le corresponde el mérito de haber hecho compendios de los preparados medicinales conocidos hasta entonces y haber realizado las primeras investigaciones sobre medicamentos. La separación del "Arte de la preparación de medicamentos" del arte curativo se realizó hasta el año 1241 mediante una "Ordenación medicinal", en ella se fijaba que los farmacéuticos tenían que demostrar su capacidad en la preparación de medios curativos ante la Facultad de Medicina.

El concepto de Farmacia procede del griego y se deriva de farmakon, el medicamento. Los medicamentos son preparados químicos útiles en la prevención, diagnóstico y tratamiento de las enfermedades humanas y del embarazo, así como de los animales. Hubo una época en que era esencial en que el farmacéutico tuviera un amplio conocimiento de la Botánica, pues la mayoría de los medicamentos provenían de las plantas y tenía que seleccionar sus propias preparaciones crudas. Las tradiciones de las recetas de preparación de medicamentos son numerosas, con la invención de la imprenta aparecieron las primeras recetas de preparación de medicamentos editadas en 1520 por Valerius Cordus. Sin embargo, relativamente pocos medicamentos se obtienen hoy de fuentes naturales, y la mayoría de ellos son profundamente purificados o normalizados y difieren poco de los productos químicos sintéticos. Actualmente la preparación, asociación, evaluación y suministro de medicamentos están encomendados casi completamente al Farmacéutico. Los primeros medicamentos eran polvos, jugos o extractos de materias crudas llamadas drogas, de origen animal, vegetal o mineral, y éstas continuaron siendo las únicas fuentes de medicamentos hasta principios del siglo XIX, cuando los adelantos de la química permitieron el aislamiento, la purificación y la identificación de los componentes químicos activos hoy conocidos como fármacos, así como la valoración y la comparación de su acción en organismos vivos, con esto se estableció el escenario para la preparación de fármacos químicamente afines, la síntesis de nuevos fármacos, el diseño de mezclas o preparados farmacéuticos. De muchos laboratorios de farmacia se originaron empresas Químico-farmacéuticas, con esto el desarrollo tecnológico de medicamentos se influenció y hoy sabemos que sin una preparación industrial de medicamentos seguros, de alta calidad y modernos no puede asegurarse el aprovisionamiento de la población. La Farmacia como área de estudio se ha subdividido y en la actualidad, una de estas sub áreas es la Tecnología Farmacéutica, la cual se encarga de la formulación y desarrollo de las formas farmacéuticas o presentaciones como son: formas líquidas (inyectables, gotas, lociones, soluciones y suspensiones tomadas), formas semisólidas (pomadas, ungüentos y pastas) y formas sólidas (Granulados, cápsulas, comprimidos, grageas, tabletas y supositorios), en las últimas décadas, de todas las ciencias farmacéuticas, la que más se ha desarrollado ha sido la Tecnología Farmacéutica, debido a que se debe tener más seguro el aprovisionamiento de la población con medicamentos aún en casos de emergencia sanitaria. La formulación, la preparación, el empaque y el etiquetado de los medicamentos están totalmente reglamentados por las leyes sanitarias dadas por la Secretaría de Salud, no sucede lo mismo con el uso de los medicamentos, en nuestro país sabemos que la prescripción debe ser dada por un médico, sin embargo existen una gran cantidad de medicamentos que se expenden sin necesidad de una receta médica, además por costumbre existe la automedicación y el empleo de medicamentos con abuso, esto ha contribuido al aumento en la susceptibilidad a ciertos fármacos, a la intoxicación medicamentosa y sobre todo a que algunos medicamentos pierdan su efectividad sobre ciertas infecciones bacterianas o parasitarias, provocando con ello que existan ahora enfermedades que se suponían erradicadas, para asegurar el uso lógico y racional de los medicamentos se debe tomar en cuenta siempre la opinión del médico y adquirir los medicamentos aprobados por la Secretaría de Salud.


 

Análisis clínico

http://reskerexperiences.files.wordpress.com/2009/04/adn.jpgUn análisis clínico o prueba de laboratorio se le llama comúnmente a la exploración complementaria solicitada al laboratorio clínico por un médico para confirmar o descartar un diagnóstico. Forma parte del proceso de atención a la salud que se apoya en el estudio de distintas muestras biológicas mediante su análisis en laboratorio y que brinda un resultado objetivo que puede ser tanto cuantitativo (un número, como en el caso de la cifra de glucosa) o cualitativo (positivo o negativo).

El resultado de un análisis clínico se interpreta a la luz de valores de referencia establecidos para cada población y requiere de una interpretación médica.

Una de las primeras pruebas de laboratorio fue la prueba de embarazo, inventada por Carlos Galli-Mainini en 1948, la cual vino a remplazar la descrita por Friedman. Cada día el laboratorio clínico y sus determinaciones que se incorporan más a la Patología, hasta convertirse en un signo semiológico más de la clínica. Actualmente en los laboratorios, imperan los analizadores clínicos automatizados, computarizados y especializados en diferentes campos analíticos como hematología, como hemograma, bioquímica clínica, urianálisis, microbiología, y genética entre otras. Los exámenes electrónicos, de radioinmunoanálisis, y métodos enzimáticos han permitiendo dosificar con gran exactitud cantidades pequeñas como nano gramos, microgramos o pico gramos, esto hace posible la determinación de marcadores tumorales, identificación de anticuerpos, y dosificaciones hormonales. Estos analizadores clínicos y los kits de reactivos son, en general, producto sanitario para diagnóstico in vitro.

 

Bioquímica clínica

La Bioquímica clínica es la ciencia que estudia la biología y la química humanas, con una orientación médica y aplicada; sus investigaciones y conclusiones pueden ser aplicadas y reutilizadas en la medicina hospitalaria y clínica. Estudia campos como la genética de pacientes y diferentes ramas de la microbiología, que colaboran con diagnósticos y estudios clínicos. Es muy utilizada junto con la biotecnología y básicamente su colaboración médica en las ciudades. Al igual que la bioquímica, estudia el comportamiento celular, sus generalidades y especificaciones. Esta ciencia es, en cierto punto, una rama de ésta, pues es simplemente una aplicación clínica para las especificaciones del mundo médico y científico, pues existen proyectos que resumen teorías con la medicina aplicada humanitariamente, para sus conclusiones.

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Bioquímica

 

CONCLUSION

 

La conclusión que se puede dar sobre este tema es que la química está presente en todas partes y que gracias a ella tenemos tantos avances benéficos, aunque es mucho el campo que  abarca en la medicina y en la salud, solo se menciono las más comunes e importantes, y se puede afirmar que no  solo se aplica a seres humanos sino también a plantas animales, y otras ramas.  Por eso es el interés de que sean más los que se dediquen a  hacer ciencia ya que en nuestro país  no se tiene a tantos investigadores  como se necesitan ni la tecnología  necesaria para  salir adelante ante tantos problemas que existen.

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Facultad de ciencias químicas

Principio

Final