La química y la revolución quirúrgica

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A lo largo del siglo XIX la cirugía, en gran medida gracias a la química, encontró soluciones para los problemas que desde sus orígenes debía afrontar: el dolor, la infección y la hemorragia. La superación de estas tres barreras es lo que conocemos como revolución quirúrgica.

El uso de hierbas y distintas sustancias como analgésicos y anestésicos data de la prehistoria. En la antigua Mesopotamia, era común el empleo de alcohol y de leche de opio, y en China de los derivados del cannabis. Hipócrates utilizaba en sus intervenciones la esponja soporífera impregnada en una mezcla de opio, mandrágora y beleño.

Sin embargo, se puede decir que la verdadera anestesia nace en el siglo XIX de la mano de los estudiosos de los gases. El dolor comenzó a vencerse con el uso de anestésicos generales mediante inhalación del éter, el óxido nitroso y el cloroformo.

Gases precursores de la anestesia

Uno de los primeros científicos en experimentar en este sentido fue Humphry Davy , quien en 1798, fue nombrado superintendente químico de la Institución Neumática dedicada al estudio de los usos terapéuticos de varios gases. El monóxido de dinitrógeno (N2O) se pensaba que era letal y se conocía que explotaba a altas temperaturas. Para comprobar sus propiedades, Davy calentó nitrato de amonio, recogió el gas obtenido en fuelles hidráulicos y lo pasó por agua para purificarlo. Tras inhalarlo, mientras un asistente de laboratorio le tomaba el pulso, sintió un hormigueo placentero, en especial en su pecho y extremidades. De esta manera, observó su efecto analgésico y recogió en su libro Investigaciones Químicas y Filosóficas su potencial para ser utilizado en operaciones quirúrgicas.

James Gillray, Public domain, via Wikimedia Commons

Se atribuye a Horace Wells, dentista de Connecticut, el primer uso de óxido nitroso para extraer piezas dentales en 1844. Sin embargo, cuando tuvo que demostrar su sistema en el Hospital General de Massachusetts, el paciente comenzó a gritar y Wells cayó en el descrédito. Finalmente se suicidó. Su colega, William Morton, demostraría en 1846 la eficacia del éter como anestésico general.

Un año más tarde, el médico escocés James Young Simpson, aplicó el cloroformo en los partos, lo que suscitó una polémica médico-teológica asociada a la posibilidad del parto sin dolor. Dicha controversia se cerraría a favor de dicha sustancia en 1853, cuando John Snow, precursor de la anestesia y la epidemiología, e inventor de un inhalador de éter, aplicó cloroformo en un pañuelo a la reina Victoria, jefe de la Iglesia Anglicana, quien eligió el nuevo método del parto sin dolor.

El éter se utilizó hasta mediados del siglo XX, cuando se descubrieron otros agentes inhalatorios más potentes, con menos efectos secundarios y más fáciles de manejar, como el halotano, que fue a su vez sustituido por el enfluorano, y hoy en día por el sevofluorano y el desfluorano.

En paralelo, se desarrollaron los agentes intravenosos, descubriéndose los barbitúricos a principios del siglo XX (barbital, fenobarbital). En 1934 apareció el nuevo barbitúrico tiopental o pentotal sódico, utilizado hasta hace poco, hasta ser sustituido por el Propofol, que es el agente intravenoso más utilizado en la actualidad. Con los anestésicos fue posible realizar intervenciones que antes no podían hacerse y, sobre todo, el cirujano ganó algo de extraordinario interés: tiempo.

La lucha contra la infección

A pesar de los progresos, a mediados del siglo XIX, incluso las operaciones más simples conllevaban un alto riesgo de muerte. La gangrena, la septicemia y otras infecciones postoperatorias acababan cobrándose la vida de casi la mitad de los intervenidos. La única medida aplicada para evitarlas consistía en la ventilación de la sala para expulsar las miasmas, el mal aire que por entonces se creía que exhalaban las heridas y que contagiaba el mal a otros pacientes.

Las aportaciones de Joseph Lister fueron decisivas para solucionar la temible infección. El cirujano británico fue un pionero de la cirugía antiséptica e impulsó la idea de la cirugía estéril mientras trabajaba en Glasgow. El uso de instrumentos estériles y la limpieza de heridas fueron un gran éxito y redujeron enormemente la cantidad de personas que moría por infecciones posoperatorias del 50 % al 15 %.
En 1864, Lister descubrió los trabajos de Pasteur que demostraban que la leche se agriaba y el zumo de uva fermentaba debido al crecimiento y a la acción de diminutas partículas vivas (microbios) que podían transportarse en el aire y que, si los fluidos susceptibles a la fermentación y la putrefacción evitaban el contacto del aire, se mantenían frescos.

El cirujano se lanzó a la búsqueda de un escudo antiséptico entre la herida y el entorno. Así se podían prevenir las complicaciones sépticas. Tras varios experimentos llegó al ácido carbólico (fenol), un compuesto que por entonces se empleaba para evitar la putrefacción de las traviesas de ferrocarril y la madera de los barcos, y que se aplicaba también a las aguas residuales de las ciudades. En 1865 y después de unos comienzos dudosos, por primera vez logró que una fractura abierta cicatrizara sin infección. A partir de entonces, formuló un protocolo para esterilizar con soluciones de ácido carbólico el instrumental quirúrgico, las manos del cirujano, los apósitos y las heridas, e incluso diseñó un pulverizador para difundir la sustancia en el aire del quirófano.

En la actualidad la nanotecnología está jugando un papel importante en la lucha contra la infección. Metales como el zinc o la plata, con efecto antibacteriano per se, en forma de nanopartículas aumentan su eficacia al tener la capacidad de penetrar en las bacterias. Por otro lado, los nanomateriales pueden ser incorporados a superficies para reducir la adhesión de las bacterias, evitar su proliferación y la formación de biofilms. Esto es muy interesante en el caso de dispositivos médicos como prótesis y vendajes.

En esta línea, un equipo de investigación de la Estación Experimental el Zaidín del CSIC (Granada) ha confirmado que ciertas bacterias se agrupan en biopelículas ante este compuesto, presente en todos los seres vivos, lo que las hace más fuertes y resistentes. Conocer los procesos químicos y biológicos que ocurren en su presencia contribuirá al desarrollo de nuevas técnicas que inhiban o activen su acción para su aplicación médica y fitosanitaria.