La química de la sangre

En la cultura moderna la sangre es un elemento básico de las películas y series de terror. Este liquido esencial para la vida tiene muchos aspectos, y hoy veremos su química (y un poco de biología)

El color de la sangre

La química detrás del color de la sangre es quizás lo que más conocemos. La mayoría de nosotros sabemos que la sangre contiene hemoglobina, la proteína que se encuentra en los glóbulos rojos y que permite a la sangre llevar oxígeno a las células. También ayuda a llevar algo de dióxido de carbono a los pulmones, en forma de carbaminohemoglobina, aunque la mayoría del dióxido de carbono es transportado en la sangre como iones bicarbonato.

Estructura de la hemoglobina
Estructura de la hemoglobina

La coloración roja de la sangre se debe a las subunidades de la proteína hemoglobina. Cada una de las cuatro subunidades consiste en una cadena de proteínas que está unida a un grupo heme. Estos grupos heme, que contienen átomos de hierro unidos, son los que causan el color rojo oscuro de la sangre. Su estructura de enlaces dobles y simples alternados absorbe la luz de longitudes de onda particulares, causando que la veamos como roja. El rojo no es en realidad el único color de sangre posible; algunos animales pueden tener sangre verde, azul o incluso púrpura, debido al uso de diferentes proteínas portadoras de oxígeno.

Principales grupos Hemo
Principales grupos Hemo

Un concepto erróneo común sobre nuestra sangre es que la sangre desoxigenada (la que fluye de vuelta de nuestras células a través de las venas) es azul. Las venas se ven azules cuando las miramos a través de la piel, por lo que es perfectamente comprensible que mucha gente piense que este es el caso; además, si tomamos cualquier libro de texto de biología, lo más probable es que en un diagrama que represente los vasos sanguíneos las venas se denoten con una coloración azul.

Mientras que la hemoglobina oxigenada es de color rojo brillante, la hemoglobina desoxigenada es de un color rojo más oscuro, ¡pero no azul! La razón por la que la sangre aparece azul cuando miramos las venas a través de la piel se debe a la interacción de la luz con la sangre y la piel que cubre los vasos sanguíneos. La luz roja puede penetrar más profundamente en nuestros tejidos que la luz azul, y como la sangre desoxigenada absorbe más luz roja que la sangre oxigenada, nuestras venas tienden a parecer azules como resultado.

La hemoglobina también puede ayudarnos a explicar el cambio de color que vemos en la sangre cuando se elimina del cuerpo. Si alguna vez te ha sangrado la nariz, probablemente habrás notado que cualquier sangre que te llega con un tejido se vuelve de color marrón oscuro al secarse. Esto se debe a la oxidación de los átomos de hierro en las subunidades de la hemoglobina, del hierro (II) al hierro (III), produciendo metahemoglobina que es de color marrón oscuro.

El sabor metálico

Si alguna vez, digamos, se ha mordido accidentalmente la lengua, también habrá notado que la sangre tiene un sabor algo metálico. Esto se debe en parte a la presencia del hierro en la hemoglobina; también puede reaccionar con las moléculas de grasa para producir una serie de compuestos que ayudan a producir un sabor metálico.

Los compuestos creados incluyen oct-1-en-3-ona, que se describe que tiene un olor metálico parecido al de un hongo. Este es también el compuesto detrás del olor metálico que puedes detectar en tu piel después de tocar objetos metálicos – así que en estos casos no es el metal lo que hueles, sino productos químicos de descomposición de moléculas en tu propia piel.

Estructura 3D del oct-1-en-3-ona
Estructura 3D del oct-1-en-3-ona

La propia sangre huele a metal por sí misma. Los investigadores han determinado que un compuesto particular en la sangre que contribuye a este ligero olor metálico, el trans-4,5-epoxi-(E)-2-decenal, es también un importante compuesto detectado por los depredadores. Un estudio realizado el año pasado identificó el compuesto, luego realizó una serie de pruebas con diferentes depredadores en las que empaparon troncos en el compuesto, así como en otros troncos en sangre real, en esencia de fruta y en un compuesto casi inodoro. Encontraron que los depredadores se sentían atraídos por el tronco empapado en trans-4,5-epoxi-(E)-2-decenal tanto como por el empapado en sangre real.

Estructura 3D del trans-4,5-epoxi-(E)-2-decenal
Estructura 3D del trans-4,5-epoxi-(E)-2-decenal

Tipos de sangre

Aunque toda nuestra sangre está coloreada por la hemoglobina, y la sangre de diferentes personas producirá el mismo olor metálico, todavía hay diferencias en la sangre de una persona a otra. Comúnmente nos referimos a estas diferencias como tipos de sangre. En realidad, hay muchos tipos de sangre diferentes (la Sociedad Internacional de Transfusión de Sangre reconoce 35) pero hay esencialmente dos clasificaciones a las que nos referimos habitualmente.

La primera de estas clasificaciones es el sistema ABO. Una persona puede tener sangre de tipo A, tipo B, tipo AB o tipo O. Esta clasificación está determinada por la presencia de antígenos, que son estructuras que se encuentran en la superficie de los glóbulos rojos. Son azúcares o proteínas, y los tipos de antígenos presentes en la sangre de una persona determinan su tipo de sangre.

La sangre tipo A tiene antígenos A en los glóbulos rojos; la sangre tipo B tiene antígenos B. La tipo AB tiene antígenos A y B, mientras que la sangre tipo O no tiene ninguno de los dos. Los antígenos de nuestra propia sangre son ignorados por nuestro propio sistema inmunológico; sin embargo, si durante una transfusión recibimos sangre que contiene un antígeno que no se encuentra en nuestra propia sangre, puede desencadenar una reacción inmunológica adversa.

Nuestra sangre también contiene anticuerpos, que son proteínas en el plasma sanguíneo que ayudan a combatir las infecciones. En la mayoría de las transfusiones, sólo se transfieren los glóbulos rojos de la sangre del donante al receptor. Si estos glóbulos rojos tienen antígenos que coinciden con un anticuerpo en la sangre del receptor, los antígenos se unen a los anticuerpos, y la reacción adversa se pone en marcha. Por eso, las personas con algunos tipos de sangre sólo pueden recibir sangre de otros tipos de sangre.

La sangre del grupo O se conoce como el donante universal, porque, como sus glóbulos rojos no contienen antígenos A o B, se puede administrar con seguridad a receptores con cualquier tipo de sangre. Del mismo modo, la sangre del grupo AB es conocida como el aceptador universal, porque no contiene anticuerpos A o B, por lo que no se desencadenará ninguna reacción aunque se administre sangre con antígenos A o B.

El grupo sanguíneo también puede denominarse positivo (por ejemplo, A+) o negativo (A-). Esto se refiere a la presencia o ausencia de antígenos Rh en los glóbulos rojos, y también es algo que debe considerarse durante las transfusiones de sangre. No se puede dar sangre Rh positiva a los receptores Rh negativos, ya que el receptor puede desarrollar anticuerpos Rh que luego pueden atacar la sangre donada. Las personas con sangre Rh positivo pueden recibir sangre de donantes Rh positivo o Rh negativo.

Todo esto es un poco confuso para entenderlo, por lo que aquí hay un práctico diagrama que muestra qué tipos de sangre se pueden dar a los pacientes con un tipo de sangre en particular.

En el centro de cada figura están los donantes y en las aristas los posibles receptores. Como vemos, la sangre del tipo O negativo puede ser usada en transfusiones a personas con cualquier tipo de sangre. Fuente CNN en español
En el centro de cada figura están los donantes y en las aristas los posibles receptores. Como vemos, la sangre del tipo O negativo puede ser usada en transfusiones a personas con cualquier tipo de sangre. Fuente CNN en español

Para concluir (y señalar lo obvio), por supuesto que la sangre falsa que todos usaremos para Halloween químicamente no tiene mucho en común con la sangre real. La coloración roja suele proceder de la coloración roja de los alimentos, y se añade un poco de melancolía mediante la adición de algún tipo de jarabe de azúcar. También hay numerosas recetas sugeridas para hacer tu propia receta en línea que utilizan harina de maíz para espesarla y darle un aspecto más congelado.

Para más información Behavioural responses to blood odour and a blood odour component in four species of large carnivores – S Nilsson & others

The two odours of iron when touched or pickled: carbonyls & organophosphines –D Glindemann & others