auto-reparación y sostenibilidad de la vida

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Electromedicina; la ciencia que contribuirá a la curación, auto-reparación y sostenibilidad de la vida

Ph.D. Barbara Jacob

Revista ciencia Futura

Desde el principio de los tiempos, la humanidad ha sufrido enfermedades asociadas a microorganismos patógenos, algunas aún incurables, como el SIDA, el Ébola, el herpes y la hepatitis. Al mismo tiempo, los cuerpos orgánicos en esta realidad tridimensional están sujetos a leyes termodinámicas que determinan inexorablemente el deterioro y la falta de energía con el consiguiente resultado de la muerte. El paradigma que rige nuestro mundo ha sido uno de limitación y por ello es crucial que la ciencia avance hacia un nuevo paradigma de conocimiento y aplicación práctica que permita la sostenibilidad y la auto-reparación de la vida. Las claves de la ciencia futura tienen su fundamento en 64 áreas únicas de conocimiento científico que avanzarán simultáneamente para ayudar a todas las disciplinas científicas básicas a dar un salto cuántico hacia una nueva conciencia de la Luz (Hurtak, 1973). Una de las 64 disciplinas científicas reveladas es la electromedicina o electroterapia, que es la ciencia que aprovecha las energías electrofisiológicas utilizando el campo electromagnético apropiado en varios tejidos biológicos para impulsar la vida a un nuevo estado de regeneración fisiológica. La electromedicina ha sido mencionada por el libro del conocimiento, las llaves de Enoc (Hurtak, 1973) como un campo de la ciencia metatrónica y como el preludio de una medicina mayor para la raza humana, llamada astronomía médica.

El primer registro del uso de la electricidad con fines curativos fue alrededor del año 2750 a.C., donde las tumbas egipcias mostraban ilustraciones del uso de anguilas eléctricas para el tratamiento médico, lo que también fue observado por los médicos griegos en el año 46 d.C., que utilizaban anguilas eléctricas en baños de pies para los pacientes que sufrían dolores y trastornos circulatorios. A finales del siglo XIX, la mayoría de los médicos estadounidenses utilizaban alguna forma de electromedicina para tratar el dolor y ayudar a curar las heridas en su práctica diaria, lo que continuó hasta principios de la década de 1910, cuando un informe de revisión de la educación médica desacreditó la electromedicina, lo que produjo un importante retroceso en los avances de esta investigación y práctica.

Los estudios que preceden a los actuales avances y aplicaciones de la electromedicina en biología surgieron a partir de las pruebas experimentales de estimulación con corrientes eléctricas en tejidos vivos en 1890 los cuales se basaban en el uso terapéutico de la electricidad y los dispositivos eléctricos en pacientes enfermos. En décadas posteriores, estas investigaciones han avanzado hacia otros ámbitos, como lo demuestran diversos estudios en plantas (Gensler, 1974), animales y humanos (Spadaro, 1977), tejidos y huesos (Friedenberg et al., 1971; Basset et al., 1974; Rowley, 1974; Brighton, 1976; Spadaro, 1977; Brighton, 1977; Lavine et al., 1977; Zhao et al., 2006; Meng et al., 2011) y organismos patógenos como las bacterias (Drees et al., 2003; Park et al., 2003, 2004; Schmidt-Malan et al., 2015).

Los mecanismos bioquímicos y biofísicos de la forma en que las células responden a la estimulación eléctrica son muy complejos y siguen siendo en gran medida desconocidos. Los estudios sobre el efecto de la cicatrización ósea y su aplicación clínica comenzaron en 1953, cuando se aplicaron corrientes eléctricas continuas al hueso de conejo y se demostró la formación de hueso nuevo en el cátodo, lo que marcó un hito en las aplicaciones de la cicatrización ósea (Ryaby, 1998). En animales, los estudios de Spadaro (1977) con diversos animales (conejo, rata, oveja, caballo, ciervo, gato, ratón, pollito y rana) mostraron que cerca del 75% de los estudios fueron positivos, especialmente en la curación de fracturas. En este sentido, el libro del conocimiento: claves de Enoch, postulan nuevas soluciones de cómo utilizar la cirugía electromagnética de luz penetrante en la médula ósea para el crecimiento de nuevo hueso (Hurtak, 1973). Aquí, se postula que además de la estimulación del crecimiento óseo mediante campos eléctricos, los avances en electromedicina darán lugar a la estimulación de la regeneración del cartílago mediante la inyección de corriente magnética, el restablecimiento de la regeneración parcial de las extremidades mediante pequeñas corrientes directas y la inhibición del crecimiento de tumores implantados en mamíferos mediante corrientes eléctricas. Todas estas soluciones biotecnológicas forman parte de la electromedicina, que es la ciencia que aprovecha las energías electrofisiológicas utilizando el campo electromagnético adecuado (Hurtak, 1973).

Una de las áreas de la ciencia que ha mostrado los avances más importantes y visibles en cuanto a las aplicaciones de la electroterapia en las últimas décadas, es la biología marina. La tecnología de regeneración marina “Biorock” (Hilbertz en 1979)(Fig. 1), se basa en arrecifes artificiales alimentados por corrientes eléctricas que ha mostrado resultados prometedores como alternativa para la restauración de ecosistemas de especies bio-ingenieras como los corales (Goreau, 2014) y las ostras (Shorr et al., 2012). Utilizando la electricidad para hacer crecer estructuras calcáreas sólidas de cualquier forma y tamaño, Wolf Hilbertz se basó en el trabajo original de Michael Faraday sobre la electrólisis del agua de mar para construir arrecifes artificiales (Goreau et al., 2012). Su funcionamiento en los seres vivos se basa en el hecho de que toda vida genera electricidad (Basset et al., 1968, Shamos, 1967; Erikson 1976; Hori et al., 2012) y, por tanto, la electricidad es un medio que puede ayudar a regenerar la vida. Esta tecnología tiene cualidades que proporcionan una condición favorable para el asentamiento (Chavanich et al., 2014) y el rápido crecimiento, no solo de los organismos calcificadores (que forman la concha de calcita/aragonita) como los corales, las ostras o los mitílidos, sino también de otras especies que coexisten con estas especies bio-ingenieras  (Strömberg et al., 2010; Goreau et al., 2014).

La explicación del rápido crecimiento de varias especies de coral por estimulación eléctrica surge originalmente como resultado del alto pH generado en el cátodo por la deposición electroquímica en el agua de mar (Hilbertz, 1979; Goreau, 2012). Sin embargo, si éste fuera el único mecanismo, sólo se beneficiarían los organismos calcáreos debido a la energía metabólica liberada para los procesos de crecimiento y/o la dependencia de la formación de esqueletos a través de la fotosíntesis (Goreau, 1963, Hayes y Goreau, 1977). De hecho, estos beneficios (crecimiento rápido y mayor resistencia a los estresores ambientales) también se han observado en organismos no calcáreos, como los tunicados y las macroalgas, que mostraron mayores tasas de crecimiento en comparación con los que crecían de forma natural, por lo que se infiere que el mecanismo debe ser más amplio que un escenario de pH propicio para la calcificación (Goreau et al., 2012). Un ejemplo de pruebas publicadas sobre el efecto generalizado de la tecnología Biorock demostró el uso de cargas de goteo de corriente continua de bajo voltaje que aumentaron las tasas de crecimiento promedio de una amplia gama de organismos, incluidos los corales constructores de arrecifes, los corales blandos, las ostras, los manglares y las hierbas de los pantanos (Goreau, 2014).

Los notables beneficios biológicos de Biorock en una amplia diversidad de organismos marinos (Goreau & Hilbertz, 2005) (véase en Biorock – Global Coral Reef Alliance) sugieren que la estimulación eléctrica induce mecanismos bioquímicos y biofísicos fundamentales que conducen a una mejor salud metabólica y fisiología. Se sabe que todas las células mantienen un gradiente de tensión eléctrica a través de la membrana celular de una décima de voltio que es clave para el intercambio de metabolitos entre el interior y el exterior de la membrana (Goreau et al., 2022). Sin embargo, este proceso tiene un alto coste metabólico (Goreau et al., 2012). Goreau y sus colegas sugieren que un pequeño campo eléctrico de la intensidad adecuada ayuda a las células a mantener un gradiente de voltaje a través de sus membranas, lo que permite la producción de energía bioquímica “libre”, dejando más energía para el crecimiento posterior, la reparación, y la reparación celular, la reproducción, la supervivencia y el aumento de la resistencia a los estresores ambientales extremos letales (Goreau et al., 2014).

En este sentido, se postula que la estimulación eléctrica genera un aumento del ATP (trifosfato de adenosina) celular, lo que se apoya en estudios previos como la aplicación de corrientes eléctricas directas de 10 mA a 1000 mA en la piel de rata (Fig. 2), que aumentaron las concentraciones de ATP en el tejido y estimularon la incorporación de aminoácidos a las proteínas (Cheng et al., 1982). Estos autores observaron un aumento de la concentración de ATP bajo una ventana óptima de corriente eléctrica (de 1 a 1000 microamperios), disminuyendo posteriormente bajo densidades de corriente mayores. Estos autores también sugieren que el incremento en la producción de ATP puede ser explicado por los movimientos de protones que apoyan la base de la teoría quimiosmótica de Mitchell (1976), mientras que las funciones de transporte podrían ser controladas por modificaciones en los gradientes eléctricos a través de las membranas (Cheng et al., 1982). En este sentido, la estimulación eléctrica externa podría producir modificaciones en la cadena transportadora de electrones (incremento del flujo de electrones) en la membrana interna de las mitocondrias y estimular cambios en los gradientes de protones responsables de la formación de ATP.  En un sentido más amplio, las claves de Enoc explican al ATP cómo un modelo de transducción energética tripartita que actúa cómo una antena de transmisión biológica de configuración tipo “ojo de cerradura” o de dispositivo transmisor amplificador tipo Tesla, indicando que a un nivel microbiológico los cuerpos pueden recibir/comunicarse con una matriz de energía externa y/o formas lumínicas de energía de consciencia de otras dimensiones espaciales.

En la actualidad, diversos estudios realizados en 45 países de todo el mundo y en más de 1.000 arrecifes de coral están demostrando que la estimulación eléctrica es el único método para revertir los impactos del estrés ambiental extremo en los corales y otros organismos marinos (Goreau et al., 2022). El calentamiento global superó el punto de inflexión para la decoloración masiva de los corales en la década de 1980 (Goreau y Hayes, 2021). Por lo tanto, los arrecifes de coral son los ecosistemas que se están colapsando más rápidamente debido al calentamiento global acelerado, el aumento del nivel del mar, las enfermedades y la contaminación. Se ha demostrado que los campos eléctricos seguros y de muy bajo voltaje generados por el proceso electrolítico, cuando se aplican a los organismos marinos, mejoran en gran medida el asentamiento, el crecimiento, la curación y la supervivencia de los organismos marinos. Los efectos se han documentado durante más de 4 décadas, generalmente en condiciones de estrés extremo (Goreau, 2022).

Las aplicaciones prácticas futuristas de esta investigación se destacaron recientemente en la Mesa Redonda de las Naciones Unidas sobre Ciudades Flotantes Sostenibles, celebrada el 26 de abril de 2022, cuyo objetivo era ayudar a las ciudades costeras a adaptarse a la subida del nivel del mar. Estas aplicaciones de frontera de los sistemas de arrecifes artificiales que utilizan campos eléctricos que regeneran, filtran y limpian las aguas de las zonas costeras se aplicarán en el primer proyecto de ciudad flotante prototipo propuesto para Busan en Corea del Sur (véase el proyecto OCEANIX Busan). Su innovador diseño convertirá a Busan en la primera ciudad del mundo en limpiar el océano en lugar de contaminarlo mediante la tecnología Biorock, que utiliza pequeñas corrientes eléctricas para sobrealimentar la vida marina. Las aplicaciones globales de estas ideas podrían mejorar en gran medida la calidad del agua costera y la pesca y regenerar los recursos naturales costeros necesarios para una Economía Azul sostenible que pueda adaptarse al cambio climático global y revertirlo (Goreau, 2022).

 

Referencias

  • Basset, C. A. L. 1968. Biological significance of piezoelectricity. A review. Calcif. Tissue Res. 1:252.
  • Basset, C. A. L., R.J. Pawluk & A.A. Pills.1974. Augmentation of bone repair by inductively coupled electromagnetic fields. Science 184:575.
  • Brighton, C. T., J.E. Cronkey & A. L. Osterman. 1976. In vitro epiphyscal-plate growth in various constant electrical fields, J. Bone Joint Surg. 58A:971.
  • Brighton, C. T., Z.B. Friedenburg, E.I. Mitchell & R.E. Booth. 1977.Treatment of non-union with constant direct current. Clin. Orthop. 124:106.
  • Chavanich, S. et al. 2014. “Influence of mineral accretion induced by electric current on the settlement and growth of the scleractinian coral Pocillopora damicornis (Cnidaria, Anthozoa, Hexacorallia).” Res. Indones 38: 89-94.
  • Cheng, N., M. D., et al. 1982. “The effects of electric currents on ATP generation, protein synthesis, and membrane transport in rat skin.” Clin orthop relat res 171: 264-72.
  • Kevin P Drees, Morteza Abbaszadegan, Raina M Maier. 2003. Comparative electrochemical inactivation of bacteria and bacteriophage. Water Research,Volume 37, Issue 10, Pages 2291-2300.
  • Erikson, C. 1976. Electrical properties of bone. In Bourne, G. H. (ed.): Biochemistry and Physiology of Bone. Vol. 4. New York, Academic Press, pp. 329-384.
  • Hori, T., S. Harakawa., S.M, Herbas., Y.Y. Ueta., N. Inoue., & H. Suzuki. Effect of 50 Hz electric field in diacylglycerol acyltransferase mRNA expression level and plasma concentration of triacylglycerol, free fatty acid, phospholipid and total cholesterol. Health and Disease.11:68.
  • Meng, S., M. Rouabhia, & Z. Zhang. 2011. Electrical Stimulation in Tissue Regeneration. In Applied Biomedical Engineering. InTech. https://doi.org/10.5772/18874.
  • Mitchell, P. 1976. Vectorial chemistry and the molecular mechanism of chemiosmotic coupling: Power transmission by proticity. Biochem. Soc. Trans. 4:400, 1976.
  • Friedenberg, Z. B., M.C. Harlow & C.T. Brighton. 1971. Healing of non-union of the medial malleolus by means of direct current. A case report. Trauma.11:883.
  • Hayes, R.L., N.I. Goreau. Intracellular crystal-bearing vesicles in the epidermis of scleractinian corals, Astrangia danae (Aganizz) and Porites porites (Pallas). Biological Bulletin 152: 26- 40.
  • Goreau T.J. and Hayes, R.L (2021). Global Warming triggers Coral reef Bleaching Tipping Point- Ambio 50, 1137- 1140.
  • Hilbertz, W. 1979. Electrodeposition of minerals in sea water: Experiments and applications, 4(3): 94–113.doi:10.1109/joe.1979.1145428
  • Hurtak, 1973.: The book of knowledge: The keys of Enoc. ISBN: 978-0-9603450-4-5
  • Gensler, W. 1974. Bioelectric potentials and their relation to growth in higher plants. Ann. N.Y. Acad. Sci. 238:280.
  • Goreau, T.J., & W. Hilbertz. 2005. “Marine ecosystem restoration: costs and benefits for coral reefs.” World resource review3: 375-409.
  • Goreau T.F., 2012. Marine Ecoystem Electroterapy: Practice and Theory. En: Innovative methods of marine ecosystem restoration; Ed. Thomas Goreau & Robert K. Trench; cap. 19.
  • Goreau T.F., 2014. Electrical stimulation greatly increases settlement, growth, survival, and stress resistance of marine organisms. Natural Resources: 5: 527- 537. DOI: 4236/nr.2014.510048.
  • T.F. 1963. Calcium carbonate deposition by coralline algae and corals in relation to their roles as reef builders. Annals of the New York Academy of Sciences. 109: 127- 167.
  • Goreau 2022. Coral Reef Electrotherapy Field Observations. Frontiers in marine science. 9:805113.
  • Lavine, L. S., I. Lustrin & Shamos, M. H. 1977. Treatment of congenital pseudarthrosis of the tibia with direct current. Clin. Orthop. 124:69.
  • Park, J. C., Lee, M. S., Lee, D. H., Park, B. J., Han, D. W., Uzawa, M., & Takatori, K. (2003). Inactivation of bacteria in seawater by low-amperage electric current. Applied and environmental microbiology, 69(4), 2405-2408.
  • Park, J. C., Lee, M. S., Han, D. W., Lee, D. H., Park, B. J., Lee, I. S., … & Takatori, K. (2004). Inactivation of Vibrio parahaemolyticus in effluent seawater by alternating-current treatment. Applied and environmental microbiology, 70(3), 1833-1835.
  • B., M. McKenna & R.Ch. Gerald. 1974. The influence of electrical current on an infecting microorganism in wounds. Annals of the New York Academy of Sciences. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1974.tb26820.x.
  • Shamos, M. H., and Lavine, L. S. 1967. Piezoelectricity as a fundamental property of biological tissues. Nature. 213:267.
  • Ryaby, 1998. Clinical effects of electromagnetic and electric fields on fracture healing, (Eds. Einhorn, T; Joseph L). Clinical orthopaedics and Related research. Vol. 355. pS205- S215.
  • Spadaro, J. A. 1977. Electrically stimulated bone growth in animals and man. Review of the literature. Orthop. 122:325.
  • Shorr, J., J. Cervino, C. Lin, R. Weeks & T. Goreau. 2012. Electrical stimulation increases oyster growth and survival in restoration projects. In: Innovative methods of marine ecosystem restoration; Ed. Thomas Goreau & Robert K. Trench; cap. 19: 151- 159.
  • Schmidt-Malan, S. M., Karau, M. J., Cede, J., Greenwood-Quaintance, K. E., Brinkman, C. L., Mandrekar, J. N., & Patel, R. (2015). Antibiofilm activity of low-amperage continuous and intermittent direct electrical current. Antimicrobial agents and chemotherapy, 59(8), 4610-4615.
  • Stromberg, S.M., T. Lundalv & T.J. Goreau. 2010. Suitability of mineral accretion as a rehabilitation method for cold-water coral reefs. J. Exp. Mar. Ecol., 395: 153–161.
  • Zhao, M., B. Song, Pu, J. et al. Electrical signals control wound healing through phosphatidylinositol-3-OH kinase-γ and PTEN. Nature442: 457–460. https://doi.org/10.1038/nature04925.

 

Leyenda de figuras

Figura 1: Tecnología de regeneración marina Biorock (Hilbertz, 1979). Ver: Home – Global Coral Reef Alliance.

Figura 2: Efectos de la electroestimulación sobre la concentración de ATP en piel de rata. Datos extraídos de Cheng et al., (1982)