La biología de los superhéroes, o ¿se podrían tener esos superpoderes?

Ahora que están, otra vez, de moda las películas de superhéroes, quise explorar un poco sí se pueden generar algunos de los superpoderes que muestran. Aún y cuando la mayoría de ellos son tan fantásticos que no podrían explicarse, algunos si tienen explicación a partir de la biología. Así que tomemos algunos ejemplos:

  Mister Fantastic 

En su caso, y como todos saben, tiene el poder de la elasticidad. Este súper poder puede ser explicado a través de los microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos que conforman la estructura de cada una de nuestras células. Éstos son micro fibras formadas de proteínas (principalment tubulina y actina) que conforman el citoesqueleto y le dan soporte y movilidad a la célula. 

Los microtúbulos se encuentran frecuentemente formando el huso mitótico durante la división celular, además de ser un componente fundamental en los flagelos. Por su parte la función principal de los microfilamentos es el movimiento de la célula en conjunto, como el el proceso de fagocitosis.

Entonces, los poderes de Mr. Fantástico podrían explicarse si tuviera una gran cantidad de moléculas de tubulina para poder formar microtúbulos y actina para formar microfilamentos. De igual manera podría beneficiarse de la presencia de otra proteína, la miosina, fundamental para la contracción de los músculos. Todo esto junto podría explicar la gran elasticidad que tiene.

 Daredevil 

  Aún y cuando es ciego, los otros sentidos (tacto, olfato y oído) le permiten pelear contra los súper villanos. Estos sentidos aumentados pueden atribuirse a un muy desarrollado sistema nervioso periférico (SNP), compuesto de todas las neuronas y nervios del cuerpo, que no están en él cerebro y la médula espinal (esos corresponden al sistema nervioso central). El SNP es el encargado de recibir todos los estímulos a través de neuronas sensoras, creando una respuesta a través de las neuronas motoras que llega hasta el SNC.

 De esta manera, un sistema elaborado de neuronas le permitiría detectar cambios a través del tacto, oído y olfato superior al promedio de las personas. Junto con esto, el SNC, a través del cerebelo, le permitiría responder de manera rápida a los estímulos, dado que controla el movimiento muscular, el balance y los reflejos. Este desarrollo del SNP a su vez aumentaría el efecto de la respuesta conocida como "luchar o huir", el cual aumenta el ritmo cardiaco, la presión arterial y desvía sangre de los órganos internos a los músculos, para que puedan responder más rápido. Dado que los superpoderes de Daredevil dependen del sistema nervioso, los súper vilanos pueden debilitarlo si le inyectan drogas como la heroína, ya que bloquea la comunicación entre el SNP y el SNC al interferir con los neuroreceptores.   


 Aquaman

Para poder realizar todo lo que hace, Aquaman necesita primero ser capaz de respirar bajo el agua. Esto puede ser posible de explicar analizando la biología del sistema respiratorio de los peces. 

En los mamíferos, el intercambio de gases de la sangre se da en unas estructuras llama das alvéolos, que se encuentran en los pulmones. Ahí se intercambia el CO2 proveniente de todas las células del cuerpo por O2 inhalado en el aire a través del proceso de difusión. Este mecanismo funcionan cuando el O2 se encuentra en el aire, sin embargo en el agua no es efectivo. Por este motivo, Aquaman, como los peces, tuvieron que adaptar su sistema respiratorio a uno más eficiente: el uso de agallas. Esto facilitó capturar oxígeno en un medio mucho más denso que el aire (agua), además de poder capturar el O2 que se encuentra en menores cantidades. 

Con las agallas, el agua que contiene oxígeno entra al pez a través de la boca y de ahí pasa a la cavidad que contiene las agallas, donde hace contacto con las lamelas de las agallas (pequeñas laminillas de tejido altamente vascularizado) donde ocurre el intcambio de gases. El agua finalmente salen por la parte posterior de las agallas, que están en contacto con el exterior del pez. Las agallas maximizan la altura de oxígeno al maximizar la superficie. Otra apatacion que presentan los peces es que cuentan con un sistema circulatorio a contracorriente, en comparación con el agua que está entrando a las agallas, equilibrando los gradientes de O2 y CO2, permitiendo un intercambio de gases mucho más eficiente. Aún y cuando Aquaman puede sobrevivir sin agallas en un mundo fantástico, en la vidas real necesitaría tenerlas o tener una estructura similar donde pueda realizar el intercambio de gases y, por lo tanto, respirar bajo el agua. En cuanto a sus habilidades telepáticas con los animales, eso si no se puede explicar desde la biología.  


 Wolverine

Aunque se lo conoce por las garras que salen de sus puños, Wolverine tiene también asombrosas habilidades para sanar, las cuales pueden explicarse analizando la respuesta inflamatoria del sistema inmunológico. Una respuesta inflamatoria excesiva provocaría la liberación de grandes cantidades de histamina, así cómo fagocitos y proteínas del complemento.

La histamina estimula la vasodilatación, lo que incrementa el flujo sanguíneo. De igual manera incrementa la temperatura del cuerpo, lo cual mata a los patógenos. Estas reacciones atraen células blancas y plaquetas, lo que detiene rápidamente el sangrado.

Las proteínas del complemento ayudan a los fagocitos a consumir células extrañas, estimulando a su vez la liberación de histamina.

Con estas reacciones, Wolverine podría sanar mucho más rápido que las personas promedio.

 

 The Flash

En este caso, para poder tener la velocidad que tiene, sería necesario que Flash tuviera en su cuerpo una cantidad impresionante de mitocondrias, así como una gran dotación de enzimas que le permitan realizar el proceso de glucólisis. Las mitocondrias, muchas veces referidas como al central de energía de la célula, es el órgano lo en donde se fabrica la energía, al romper la molécula de glucosa y formar 36 ATP. Este proceso se realiza con la presencia de oxígeno, en lo que se conoce como Respiración Aerobia. 

En el mundo real, muchos corredores de fondo tienen más mitocondrias que el promedio de las personas, por lo tanto más mitocondrias le darían a Flash la energía necesaria para comer mayores distancias por más tiempo.

Las presencia de mayor cantidad de enzimas le daría la oportunidad de romper la molécula de glucosa aún en situaciones de baja de oxígeno, o respiración anaerobia, dándole un extra de ATPs que le darían más energía.  


 Hulk

Hulk es conocido por el crecimiento anormal de músculos cuando se transforma, en decir, cuando sea enoja. Para entender lo que le pasa debemos revisar primero los tipos de músculos que existen en él cuerpos: suave, cardiaco y esquelético.  El músculo suave conforma los órganos huecos, mientras que el cardiaco forma el corazón. El músculo esquelético por su parte es el que se encuentra unido a los huesos y controla el movimiento.  En la estructura básica del músculo, la actina y miosina, ambas proteínas, forman unas estructuras denominadas sarcófagos, que a su vez se unen en miofibrillas, conocidas como células musculares. En el caso de los levantadores de pesas, sus genera un daño a estas miofibrillas, las cuales se regeneran para formar fibras musculares más gruesas. Aunado a esto, para que los músculos crezcan es necesario sintetizar más proteína muscular que la que se está rompiendo.  Otra manera de que aumenten los músculos, como en el caso de Hulk, es la presencia de grandes cantidades de glucógeno muscular, un polisacárido que permite almacenar grandes cantidades de energía. Este almacenamiento ocasiona que los músculos se hinchen, resultando en el crecimiento de tejido conectivo, en un proceso denominado hipertrofia sarcoplásmica. De esta manera, si la ira de Hulk resultara en una gran cantidad de glucógeno muscular, esto podría correlacionarse con un aumento en la masa muscular.