Arcillas, Suelo y Salud

Ya os comentamos en un post anterior: “Geofagía: Ingestión de los Elementos Minerales del Suelo en la Alimentación y Salud Humana a Través de la Historia”, que la ingestión de suelo y otros materiales minerales es una práctica habitual en muchos pueblos indígenas repartidos por todo el mundo. ¿Porqué será? El desprecio actual por aquello que no procede de la cultura occidental, tal como la medicina china (ver post: Ciencia y Civilizaciones: El ejemplo de la Medicina China) ha dado lugar a que se vertieran muchos disparates sobre este tema, diagnosticándolo a menudo como enfermedad o trastorno, físico o mental. Hoy retomamos el asunto con nuevos datos, algunos de ellos constatados recientemente en la revista de acceso abierto más prestigiosa del mundo (PLoS ONE). Cuando éramos infantes (es decir en la post-guerra civil española), muchos nos comíamos las tizas en el colegio. Mis padres me comentaron que también una vez vieron llevarme una colilla de cigarro a la boca (bofetada al canto). Sin embargo, como veremos hoy, también existen regiones “civilizadas” en donde se sigue practicando tal ingesta (o abundan los trastornados), lo cual se considera aberrante. Quizás aberrante sea la mente de aquellos llamados científicos que descalifican hechos como este sin buscarles explicación.

Geofagia. Práctica habitual en los pueblos primitivos: Fuente Winn Forum

Si yo también pequé, y mi hermana, etc.…… Tengamos en cuenta que por aquellos años la alimentación infantil dejaba mucho que desear. La geofagia ha sido considerada por muchos como un desorden alimentario o del comportamiento. Cierto es que también puede producir adicción (quizás sea necesidad, pero…..), o eso se cree. Tanto las arcillas en suspensión, como sus lixiviados y quelantes poseen unas actividades antimicrobianas de amplio espectro, como nos ha informado recientemente el artículo mencionado, que puede bajarse pinchando sobre el título del resumen que abajo os exponemos.  Parece ser, que la catástrofe de Haití, ha llamado la atención de algunos colegas, cuando a penas había despertado el interés de los científicos con anterioridad.

De hecho, la comunidad científica aun se asombra de que ciertos segmentos de la población, en algunos lugares de EE.UU., etc., como las embarazadas, tengan la propensión de ingerir productos como suelos, arcillas y tizas (entre otros), generalmente considerados por nuestra sociedad como incomestibles.

Geofagia humana como necesidad. Niño en Haití: Fuente: Spectreefootnotes

Sin embargo, una advertencia. Hemos reiterado muchas veces que los agregados del suelo se encuentran cementados por coloides de arilla y ácidos  húmicos, en su sentido más amplio. Pues bien, otras noticias informan que tal materia orgánica del suelo (producto de la descomposición de los restos vegetales y animales) también atesora propiedades terapéuticas (como por ejemplo dermatológicas). Por tanto, una cuestión es comer suelo, y otra distinta ingerir tan solo arcillas, aspecto tratado por PloS ONE. Quizás de aquí se coliga que los escasos estudios realizados discrepen en los resultados obtenidos. Debe considerarse el tipo de arcilla, su composición química y estado en el suelo, así como el tipo de ácidos húmicos y las interacciones entre ambos. Se trata pues de un tema más complejo de lo que parece, por lo que no debemos abordarlo exclusivamente atendiendo al análisis de las partes por separado, sino también en su conjunto «(materia mineral + orgánica) = el agregado del suelo”.

Al buscar material para enriquecer la nota de prensa de “PloS ONE”, he encontrado este didáctico artículo en español-castellano, publicado por  Consumer Eroski en acceso abierto: Cuando se come lo incomestible, del que extraemos a continuación varios párrafos. Luego continuaremos en el idioma del imperio, es decir el suahili, con el contenido aludido en “PloS ONE”.

 Cuando se come lo incomestible

Se cree que en algunos países el consumo de tierras juega un papel como antidiarreico o que ayuda a evitar las nauseas de las mujeres gestantes La forma más conocida de pica es la geofagia, el consumo de tierra, arcilla o fangos y no es precisamente una costumbre extraña en algunas zonas de África y en el sur de EEUU. Incluso en algunos lugares se puede comprar arcilla para su consumo. Un trabajo publicado en la revista American Journal of Clinical Nutrition mostraba, en 1979, la incidencia de geofagia en zonas rurales de Mississipi. Los autores localizaron los 25 lugares de los cuales la población extraía la arcilla, y contabilizaron que hasta un 57% de las mujeres y un 16% de los niños de ambos sexos tomaban arcilla, pero en ningún caso varones adultos y adolescentes (…), no se halló correlación entre geofagia y hambre, anemia o problemas de parásitos en los intestinos –uno de los problemas consecuencia de la geofagia, si se consumen tierras con larvas, es precisamente los parásitos.

Se cree que en algunos países el consumo de tierras juega un papel como antidiarreico o que ayuda a evitar las nauseas de las mujeres gestantes. Otra de las hipótesis más extendidas que explicarían la pica y, muy especialmente, la geofagia, sería el déficit de algunos oligoelementos como hierro, zinc o vitaminas en el organismo. En esa línea, algunos trabajos han hallado que las mujeres que practican geofagia presentan bajos niveles de hemoglobina. Otra cosa es si el consumo de tierra, rica en minerales, puede suplementar esa carencia, se queda en un simple intento o es, en realidad, la causa del déficit. Eso es lo que se preguntaron un equipo de la Universidad de Kingston (Reino Unido). (…) se asume que la geofagia puede suplementar los nutrientes minerales y que, por tanto, no debe disuadirse de practicarla, especialmente en las comunidades de subsistencia.

«Esta hipótesis se basa en la asunción de que una larga proporción de los nutrientes minerales en los materiales geofágicos son potencialmente disponibles para su absorción por el cuerpo humano». Pero ¿realmente son absorbidos por el cuerpo? Para probarlo, los investigadores idearon un experimento. Cogieron cinco muestras de tierras diferentes, recogidas en zonas donde la geofagia es prevalente, y las sometieron a un ensayo en laboratorio que simula el proceso gastrointestinal de absorción. Los resultados, publicados en 2004 en la revista Science of the Total Environment, mostraban que a pesar de que las tierras eran ricas en minerales, el proceso no sólo no absorbía esos minerales sino que dificultaba la absorción de otros micronutrientes presentes, especialmente hierro, zinc y cobre.

Nota del Impresentable administrador de esta bitácora: Las simulaciones no son la realidad y el cuerpo humano más complejo que un experimento controlado. El artículo de PloS ONE, que os mostramos abajo, refuta claramente las conclusiones mencionadas aquí, es decir en Consumer Eroski (buena revista de divulgación donde las haya). Pero sigamos con el relato de la mencionada revista (…).

Falta de serotonina

Otra hipótesis para explicar la geofagia y la pica sería la falta del neurotransmisor serotonina o de su precursor, el triptofano. «En situación de esfuerzo fisiológico excesivo, como sería el embarazo, o en situaciones de deficiencias de vitaminas o oligoelementos, pueden manifestarse comportamientos extraños», explica Gregorio Gómez-Jarabo, profesor de psicobiología en la Universidad Autónoma de Madrid. Eso puede llevar a casos de pica tan extremos como el llegar a comer «tiza o colillas», pero lo normal, apunta este experto, es que se opte por comer otros productos, como chocolate. Eso sí, siempre se trataría de un impulso, no de una decisión preconcebida: una persona no suele ser consciente de sus niveles de serotonina. De cualquier forma, un trastorno emocional subyacente o un gran estrés ante excesivas responsabilidades podrían ser, señala este experto, situaciones proclives a la aparición de la pica, junto al déficit de serotonina o triptofano.

El trabajo del Centro de Epidemiología danés del Statens Serum Institut en Copenhague, que muestra que la pica entre mujeres embarazadas bien alimentadas es un mito, no sería contradictorio con la idea. Gómez-Jarabo señala que es en condiciones donde la nutrición no es adecuada que se pueden dar los déficits que podrían estar en la base de la aparición del trastorno.

COMERSE LAS PAREDES

Cuando Nuria Tobar era pequeña se comía, tal como explica ella, las paredes de su casa. Hasta algo más de los seis años, esta joven que ahora está en su treintena, pegaba el rostro a las diferentes paredes del que entonces era su hogar y, explica, «como tenía los dientes incisivos bastante largos iba dando dentelladas a la pared, sobre la cual iba dejando numerosos agujeros». El comportamiento, para el cual no ha encontrado explicación, desapareció sin intermediación de ningún especialista. ¿Se trataba de un caso de pica? Ella lo rememora e interpreta a su modo: «creo que era una necesidad imperante de calcio».

Hallar una explicación a la pica no parece algo fácil, habida cuenta de la gran mezcla de factores culturales y biológicos que pueden estar implicados. La pica toma su nombre del nombre en latín de la urraca (…) es hablar del consumo de cosas tan poco comestibles como fósforos quemados, cabello, polvo, hielo, escarcha del frigorífico, cenizas, tierra o arcillas. Un trabajo de la Universidad de California, publicado en el año 2000 y que tenía como investigador principal a Dennis Mull, recogía las opiniones de mujeres embarazadas en EEUU, de origen mejicano, que decían sentir y disfrutar las texturas y olor de la arcilla, el polvo o piedras.

El problema de no controlar estas apetencias inusuales, advertían los investigadores, es que en función de la naturaleza de la sustancia, pueden darse consecuencias negativas tanto para la madre como para el feto, que puede tener problemas al nacer, presentar malnutrición o estar expuesto a contaminantes como el plomo, herbicidas o pesticidas.

Nota del Impresentable administrador de esta bitácora: Ya desbarra el “experto”. Cierto es que ahora, lo contaminamos “todito todo” y por tanto, nada tiene que ver con el “posible efecto benéfico de la geofagia en pueblos aborígenes”. ¿Chocolate? Poco y raramente accesible en la postguerra española para la clase trabajadora. No podía ser un sustituto de nada. Lo mismo ocurre hoy en día en muchas zonas del mundo. El instinto de supervivencia es a veces más sabio que la ciencia (ya hablaremos de este tema en otro post).  ¿En EE.UU.? Quizás lo aprendieron de los pueblos indígenas cuando colonizaron aquellas tierras.

Adicción a la geofagia. Fuente:mai digi

El artículo de Plos ONE, que analizaremos ahora, constata el poder antimicrobiano de ciertos tipos de arcillas y en ciertos estados químicos. Por tanto, podía aliviar diarreas o prevenir otro tipo de infecciones. De nuevo, recordar que lo que se consumía, al ingerir suelo, era materia orgánica (probablemente también beneficiosa) y arcillas. Del mismo modo, ambas son de diversos tipos. Por tanto, como puede leerse en el resumen de abajo, y en artículo original (pinchar con el ratón sobre el título), debe procederse con cuidado. Hablando de arcillas, por ejemplo, una caolinita es a una montmorillonita, como un ratón a un elefante. Un poco de seriedad. Les hacen falta edafólogos a estos “excelentes investigadores biomédicos” si desean acertar en la “diana terapéutica” precisa. Cada suelo es un reactor diferente en los que ciertas arcillas desaparecen otras se forman, etc. etc. Y lo mismo es válido para los ácidos húmicos. Resumiendo, ambas noticias juntas nos hablan de potenciales: antidiarreicos, mujeres gestantes y nlños, antimicrobianos, complementos en dietas mal compensadas, estimuladores de la serotonina, etc., etc.

Resumiendo, resulta miope entender que tal cúmulo de coincidencias en diversas partes del mundo, sea producto de la mera casualidad, por lo que sugiero a los estudiosos biomédicos que hablen con edafólogos antes de iniciar nuevas investigaciones. Posiblemente podamos ayudarles para que no se descarríen del buen camino, despreciando lo que no han sabido analizar con rigor.

Juan José Ibáñez

Mineral Studies Advance Antibacterial Alternatives

ScienceDaily (Mar. 19, 2010) — Alternative approaches to medicine are stock-in-trade in the ASU laboratory of microbiologist Shelley Haydel.

So when ASU senior Jenny Koehl joined Haydel’s investigative team seeking firsthand knowledge of how basic research is done, how drugs are tested and potential cures produced, she found it and much more.

With the guidance of Tanya Cunningham, a graduate student mentor, Koehl has helped advance understanding about the antibacterial activity of clay minerals and their ability to kill what the best antibiotics on the market can’t touch.

Haydel’s group, part of the School of Life Sciences, in the College of Liberals Arts and Sciences, and the Biodesign Institute at ASU, did the work in collaboration with Jack Summers, an inorganic chemist at Western Carolina University. They uncovered two factors that control the antibacterial activity. Their article «pH-dependent metal ion toxicity influences the antibacterial activity of two natural mineral mixtures» was published March 1 in the journal PLoS ONE, published by the Public Library of Science.

«This work sets a baseline from which to look for potential mechanisms of antibacterial action,» said Cunningham, lead author, who is now a research technician with the Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle. «We need helpful alternatives, natural approaches to antibacterial cures, because there is bacterial resistance to drugs,» Koehl said. «Knowing the mechanisms of action will help us develop our own topical treatments.»

Clay has had a role in human health as ancient as man. However, specific identification of the mechanisms underlying this antibacterial activity has been elusive, until now.

The Haydel-Summers collaborative has added clarity to these distinctly muddy waters by screening more than 50 mineral mixtures (and aqueous extractions from them, known as leachates) marketed as health and cosmetic products using pathogens Escherichia coli, Salmonella enterica serovar Typhimurium, Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus (MRSA), and Pseudomonas aeruginosa. Only two mineral mixtures of significantly different compositions (and their leachates) were discovered to possess antibacterial traits.

Clay minerals often are recognized as the slimy slurry of minerals that slicks rivers’ banks. Understanding clay’s structure is integral to answering questions about the mechanisms behind its antibacterial activity. Negatively charged surfaces attract positively charged elements, such as iron, copper, silver and other metals. In turn, water is absorbed between layers of the crystal structure creating a cation sandwich with aqueous filling or interlayer.

Antibacterial activity in leachates, extracted from the mineral mixtures, confirm that the antibacterial activity is chemically-based, rather than a result of physical interactions with microbes.

Because of the tendency of clay to attract multivalent ions, particularly metals, the scientists next examined the leachates’ chemistry and antibacterial activity in the presence of chelators, which bind metals. The researchers also used thiourea, a hydroxyl radical scavenger, at various pH levels. Chelation of the minerals with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or desferrioxamine eliminated or reduced toxicity, respectively.

Further testing of the mineral leachates confirmed that there are higher concentrations of chemically-accessible metal ions in leachates from antibacterial samples than from non-bactericidal mineral samples.

In addition, acidic conditions were found to increase the availability of metal ions and their toxicity. Overall, these findings suggest a role of an acid soluble metal species, particularly iron or other sequestered metal cations, in mineral toxicity.

However, whatever advances the study puts forward also present researchers with further challenges. Acidity may complicate development of topical treatments, if neutral pH, least damaging to skin and tissue, also reduces the mineral’s antibacterial action.

Another complicating factor, accentuated by the PLoS ONE study, is that chemical environments under which any particular clay can emerge can greatly influence its toxicity, adsorptive qualities and, according to their findings, its antibacterial effects.

«Because natural mineral mixtures can be variable, both mineralogically and chemically, we must continue to define specific chemical properties that influence the antibacterial effectiveness,» Haydel said. «Our goal is to understand the details, so we can, in the future, perhaps generate mineral mixtures that mimic the chemical compositions and environment, so that the antibacterial activity can be controlled and ensured.»

This work is about eliminating the unknowns,» Koehl said. «We have more analysis to do, looking at the leachate composition, the action of the chelators and activity of the iron scavengers.»

Koehl, who is working with Haydel as part of the School of Life Sciences Undergraduate Research (SOLUR) program, said of her experience: «Science is like an obstacle course. I’ve learned that when you come across problems in the laboratory, you have to be creative to work them out. This process has helped me be more critical, to be a thinking scientist, because I’ve had to analyze my own experiments and figure them out. This isn’t just something that someone handed to me on paper in a classroom.»

Studies are moving forward in other laboratories to develop structured clays for slow-release topical medical treatments, but there may be chemical schemes that come from Haydel’s research, supported by the National Institutes of Health, that enhance their effectiveness.

«This study has given me an idea of how things move from idea to shelf,» Koehl said. «One day, when I am a pharmacist, maybe I’ll be selling this!»

pH-Dependent Metal Ion Toxicity Influences the Antibacterial Activity of Two Natural Mineral Mixtures

Resumen del Artículo

Methodology/Principal Findings: Using in vitro mineral suspension testing, we have identified two natural mineral. mixtures, arbitrarily designated BY07 and CB07, with antibacterial activity against a broad-spectrum of bacterial pathogens. Mineral-derived aqueous leachates also exhibited antibacterial activity, revealing that chemical, not physical, mineral characteristics were responsible for the observed activity. The chemical properties essential for bactericidal activity against Escherichia coli were probed by testing antibacterial activity in the presence of metal chelators, the hydroxyl radical scavenger, thiourea, and varying pH levels. Chelation of the BY07 minerals with EDTA or desferrioxamine eliminated or reduced BY07 toxicity, respectively, suggesting a role of an acid-soluble metal species, particularly Fe3+ or other sequestered metal cations, in mineral toxicity. This conclusion was supported by NMR relaxation data, which indicated that BY07 and CB07 leachates contained higher concentrations of chemically accessible metal ions than leachates from non-bactericidal mineral samples.

Conclusions/Significance: We conclude that the acidic environment of the hydrated minerals significantly contributes to antibacterial activity by increasing the availability and toxicity of metal ions. These findings provide impetus for further investigation of the physiological effects of mineral products and their applications in complementary antibacterial therapies.