Molibdeno: ¿Cuáles son sus efectos en el organismo? Fuentes alimentarias + síntomas de carencia y exceso

Características básicas del elemento

El molibdeno es un elemento químico esencial. Es un componente clave de los organismos vivos, esencial para su supervivencia.

Tiene el símbolo químico Mo, que deriva de la palabra latina molybdaenum.

Su nombre procede de la antigua palabra griega "molybdos", que se traduce como plomo. Esta denominación errónea se basa en el hecho de que la gente solía confundir los minerales de molibdeno con los de plomo o grafito por su mismo aspecto.

Además, el nombre de plomo era el nombre universal en la antigüedad para cualquier mineral de color gris negruzco que dejara huellas en el papel u otras superficies.

La historia del descubrimiento del molibdeno se remonta a 1778, cuando el químico sueco Carl Wilhelm Scheele lo identificó como un elemento desconocido en el mineral molibdenita.

Sin embargo, la gente conocía este mineral mucho antes, precisamente porque durante mucho tiempo se confundió con mineral de plomo o grafito.

El molibdeno fue aislado como metal por primera vez en 1781 por el químico sueco Peter Jacob Hjelm, quien también le dio su nombre.

El molibdeno es un elemento del grupo 6 de la tabla periódica de los elementos químicos y se encuentra en el periodo 5.

Está clasificado en un grupo de elementos llamados elementos de transición o también metales de transición.

Este nombre proviene de una época en la que los químicos atribuían a los elementos situados en el centro de la tabla periódica las propiedades de transición entre los metales alcalinos y los no metales.

El molibdeno es un metal brillante de color gris plateado, maleable y muy resistente a la corrosión.

Tiene uno de los puntos de fusión más altos de todos los elementos y no reacciona con el agua ni el aire a temperaturas normales.

Resumen tabular de la información química y física básica sobre el molibdeno

El molibdeno es un elemento muy extendido en el universo, en la corteza terrestre, el agua, el suelo y, en última instancia, desempeña importantes funciones en los organismos vivos, incluido el cuerpo humano.

El molibdeno no se encuentra en la naturaleza en forma libre, sino en minerales como la molibdenita (MoS2), la wulfenita (PbMoO4), la polvellita (CaMoO4) y la ferrimolibdita.

En términos de uso industrial, la mayor proporción de molibdeno producido se utiliza en la metalurgia para la producción de aleaciones (por ejemplo, hierro fundido, acero).

El molibdeno confiere a los productos resultantes una resistencia, dureza, conductividad eléctrica y resistencia al desgaste o la corrosión únicas.

Además, el molibdeno y sus compuestos pueden utilizarse como:

• Parte de electrodos, componentes eléctricos o electrónicos, debido a su elevado punto de fusión.
• Lubricante sólido eficaz, especialmente a altas temperaturas (a las que los aceites se descomponen)
• Catalizador en la industria petrolera
• Sustancia que mejora la adherencia de pinturas y barnices a los metales
• Pigmento en plásticos o cerámicas
• Fertilizante para plantas
• Parte de la alimentación animal
• Isótopo radiactivo en imágenes médicas

¿Cuál es la función biológica del molibdeno?

El molibdeno es uno de los oligoelementos esenciales del cuerpo humano. Sólo se necesita en cantidades mínimas, es decir, pequeñas. Sin embargo, su presencia es esencial y su carencia puede tener consecuencias fatales.

El organismo no puede producir molibdeno por sí mismo y depende de su ingesta procedente del entorno exterior.

La necesidad de molibdeno en el cuerpo humano está estrechamente relacionada con el funcionamiento de determinadas enzimas. El molibdeno actúa como cofactor de estas enzimas, que a su vez pueden participar en la aceleración de diversas reacciones químicas, la denominada catálisis.

Los cofactores son sustancias químicas de bajo peso molecular que están unidas a la molécula enzimática (son el componente no proteico de la enzima). Su importancia radica en que son esenciales para el funcionamiento de las enzimas, sin cuya presencia éstas no mostrarían actividad alguna.

La función principal de los cofactores es transferir átomos o grupos de átomos durante la reacción química en la que interviene la enzima.

La importancia biológica del molibdeno sólo se describió esencialmente con el descubrimiento de las primeras enzimas que contenían molibdeno en la década de 1950.

El molibdeno como elemento aislado no desempeña ningún papel en el organismo porque es inactivo en esta forma. Sólo adquiere importancia cuando forma un complejo con una enzima.

De ello se deduce que la forma biológicamente activa del molibdeno en nuestro organismo es una molécula orgánica: el cofactor de molibdeno.

Existen dos tipos de cofactores de molibdeno, cuya estructura difiere significativamente.

El primero es el cofactor de molibdeno que contiene iones de hierro (abreviado FeMoCo), que forma parte de la enzima nitrogenasa. Esta enzima no afecta al ser humano, pero se encuentra en algunas bacterias y sirve para fijar el nitrógeno de la atmósfera.

El segundo tipo es un cofactor de molibdeno basado en la pterina (abreviado MoCo). Es un componente de más de 100 tipos diferentes de enzimas, incluidas las del cuerpo humano.

En el ser humano, sólo se han identificado hasta ahora 4 enzimas que requieren la presencia de molibdeno como cofactor para su actividad: la sulfuro oxidasa, la xantina oxidasa, la aldehído oxidasa y el componente mitocondrial de amido-reducción.

Su función es catalizar (es decir, acelerar) las reacciones de oxidación-reducción de compuestos que contienen elementos como el azufre, el carbono o el nitrógeno.

La sulfuro oxidasa es una enzima que cataliza la conversión de sulfitos ^SO32- en sulfatos ^SO42-.

Esta reacción es un paso importante en el proceso de descomposición y degradación de los aminoácidos que contienen azufre, es decir, la cisteína y la metionina en el organismo.

Una deficiencia de sulfuro oxidasa puede conducir al desarrollo de trastornos neurológicos graves.

La sulfuro oxidasa interviene incluso en la degradación de los sulfitos presentes en los alimentos, aditivos habituales en el vino, las bebidas, el queso o la fruta, donde actúan como conservantes o antioxidantes.

La enzima xantina oxidasa cataliza la descomposición de las purinas, que son los componentes básicos de los ácidos nucleicos ADN y ARN. El producto final de esta reacción de descomposición es el ácido úrico.

La ausencia de xantina oxidasa en el organismo puede provocar toxicidad e incluso dañar la información genética de las células.

La importancia de la aldehído oxidasa radica principalmente en su participación en el metabolismo de fármacos y compuestos tóxicos. Además, cataliza reacciones de hidroxilación de compuestos de diversa naturaleza.

El cuarteto de enzimas que contienen molibdeno se completa con una enzima denominada componente reductor de la amidoxima mitocondrial (mARC).

Esta enzima participa en el metabolismo de los precursores de fármacos.

Un precursor de fármaco es una forma inactiva de un fármaco que, una vez introducido en el organismo, se metaboliza para formar un fármaco activo capaz de actuar como producto.

Los precursores de fármacos suelen formarse mediante la introducción de un átomo de oxígeno en la molécula del fármaco activo. La enzima mARC puede reducir este enlace de oxígeno en la molécula y, por tanto, es responsable de la formación de la forma activa del fármaco.

Además de las funciones primarias de las enzimas de molibdeno mencionadas anteriormente, también podemos mencionar su implicación en la reducción del nitrito a óxido nítrico, que a su vez regula la contracción de los vasos sanguíneos, la presión arterial, la respiración celular y la protección de las células frente al estrés.

Molibdeno: de la ingesta a la excreción

Absorción

La principal vía por la que el molibdeno entra en el organismo es a través de la ingesta de molibdeno en los alimentos o el agua potable.

Para que el molibdeno se absorba a través del tracto digestivo, debe estar en la forma hexavalente ^Mo6+, la mayoría de las veces en combinación con oxígeno como oxianión.

El lugar de absorción es el estómago y el intestino delgado, donde la tasa de absorción es mayor.

El molibdeno se absorbe con relativa rapidez y representa aproximadamente el 88-93 % de la ingesta dietética total.

La cantidad de molibdeno absorbida depende no sólo de la cantidad de molibdeno en la dieta, sino también de la composición de los alimentos consumidos al mismo tiempo.

En caso de ingesta simultánea de cobre y sulfatos, se forman complejos insolubles de molibdeno, azufre y cobre, y se impide la absorción de estos elementos.

Distribución

El molibdeno absorbido abandona el tubo digestivo y pasa a la sangre, desde donde se distribuye a diversas partes del organismo.

Normalmente se encuentra en forma de ^Mo4+ o ^Mo6+ y está unido al azufre o al oxígeno.

En el organismo de un adulto se encuentran aproximadamente 9 mg de molibdeno. La mayor parte forma parte de las enzimas de molibdeno. Las mayores cantidades se concentran en el hígado, los riñones, el intestino delgado y las glándulas suprarrenales.

Sin embargo, también se encuentra en los dientes o los huesos.

La concentración fisiológica de molibdeno en la sangre es de aproximadamente 0,6 ng/ml. Sin embargo, su valor también depende de la ingesta dietética de molibdeno.

Se observan concentraciones sanguíneas patológicamente elevadas de molibdeno en pacientes con enfermedades hepáticas inflamatorias agudas causadas por virus y en pacientes con lesiones hepáticas inducidas por el alcohol.

Excreción

La principal vía de excreción del molibdeno es la orina. Cuanto mayor sea la ingesta dietética de molibdeno, mayor será la tasa de excreción.

La regulación de la excreción de molibdeno es el paso más importante para mantener la homeostasis del molibdeno, es decir, para mantener los niveles de molibdeno en niveles fisiológicos.

También se elimina una pequeña cantidad de molibdeno del organismo a través de las heces, principalmente la proporción que no se ha absorbido en el tracto digestivo y que se excreta directamente del organismo.

También hay que mencionar la eliminación a través de la bilis. Junto con la bilis, el molibdeno entra en los intestinos y posteriormente se elimina del organismo de nuevo en las heces.

El proceso de excreción del molibdeno está probablemente influido por la presencia de cobre y sulfato en el organismo. Esta interacción conduce a una mayor excreción de molibdeno por los riñones en la orina.

¿Cuál es la ingesta diaria recomendada de molibdeno?

No se han establecido recomendaciones para la ingesta diaria media de molibdeno debido a la falta de datos.

Sin embargo, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria publica valores para la ingesta adecuada de molibdeno. La ingesta adecuada es un valor medio basado en la observación, que se supone adecuado para las necesidades de la población.

Además, también existe un límite superior de ingesta de molibdeno que sigue siendo tolerable para los seres humanos.

Este límite representa la ingesta diaria máxima a largo plazo de molibdeno procedente de todas las fuentes a partir de la cual no existe riesgo de efectos adversos para la salud.

Resumen tabular de la ingesta diaria adecuada y del límite superior de ingesta de molibdeno por edad

Fuentes alimentarias de molibdeno

La fuente más importante de molibdeno para el ser humano son los alimentos y, en menor medida, el agua potable.

Los alimentos ricos en molibdeno son principalmente las legumbres (alubias, guisantes, lentejas), las verduras de hoja verde, los cereales y los productos a base de cereales (trigo, avena), el arroz, los frutos secos, las pipas de girasol, la leche y los productos lácteos.

En menor medida, la carne y los despojos, por ejemplo el hígado.

El contenido de molibdeno varía de un alimento a otro. Depende del tipo de alimento y también de la concentración de molibdeno en el suelo en el que se ha cultivado el alimento vegetal. En el caso de los productos animales, depende de la naturaleza del pienso.

Los suelos más alcalinos suelen contener niveles más elevados de molibdeno.

Los suplementos dietéticos también pueden ser una fuente de molibdeno. En la actualidad, sólo existen en el mercado preparados con varios ingredientes que contengan molibdeno entre otros.

Se trata de diversos suplementos multivitamínicos o minerales. En ellos, el molibdeno se encuentra en forma de molibdato amónico o molibdato sódico.

Sin embargo, también suele utilizarse en forma de cloruros o sales de ácido cítrico.

¿Cuáles son las consecuencias de la carencia de molibdeno?

Al igual que ocurre con otros minerales u oligoelementos, es importante mantener las concentraciones de molibdeno dentro del rango fisiológico.

Sólo así este elemento puede ser beneficioso y seguro para el organismo.

Cualquier desviación significativa de los valores establecidos puede provocar la aparición y el desarrollo de complicaciones para la salud.

Pueden darse dos situaciones: la aparición de cantidades excesivas de molibdeno en el organismo o, por el contrario, su deficiencia o función insuficiente.

La carencia de molibdeno y sus consecuencias

El aporte de molibdeno al organismo se realiza principalmente a través de los alimentos.

Por lo tanto, es lógico que una ingesta insuficiente de alimentos ricos en molibdeno pueda ser la primera causa de una carencia de molibdeno.

Sin embargo, la deficiencia de molibdeno en el organismo debida a una ingesta alimentaria escasa es rara y casi inexistente en el ser humano.

El único caso registrado (1981) en el que se desarrolló una deficiencia como resultado de una ingesta baja de molibdeno fue el de un paciente con enfermedad de Crohn que recibió nutrición parenteral total sin suplementos de molibdeno durante varios meses.

Los síntomas observados en este paciente fueron náuseas, respiración y frecuencia cardiaca aceleradas, problemas de visión y coma. Las pruebas de laboratorio revelaron una producción alterada de ácido úrico y un metabolismo alterado de los aminoácidos que contienen azufre.

La existencia de una alteración de la función del molibdeno es mucho más probable en comparación con una deficiencia de molibdeno en el organismo.

En este caso, el organismo ingiere una cantidad suficiente de este oligoelemento, pero aun así no funciona correctamente.

Para que se produzca la actividad del molibdeno, éste debe formar parte de una enzima en forma de cofactor de molibdeno - MoCo.

El proceso de formación del MoCo consta de varios pasos. Cualquier error en este proceso provocará una síntesis incorrecta del MoCo.

Dado que el MoCo es un componente esencial de las cuatro enzimas ya mencionadas, un fallo en su formación tendrá, en consecuencia, un efecto negativo en el funcionamiento de las enzimas de molibdeno.

Los defectos en la síntesis correcta del MoCo se denominan mutaciones (se han identificado más de 60 especies) y son defectos congénitos muy poco frecuentes.

Las mutaciones en la formación de MoCo pueden provocar la disfunción de todas las enzimas de molibdeno o sólo de una en particular.

Las consecuencias de una función deficiente de las enzimas de molibdeno son:

1. Deficiencia de sulfuro oxidasa

• Acumulación de compuestos de azufre en el organismo (porque no son descompuestos por la enzima)
• Aparición de trastornos neurológicos y retraso grave del desarrollo del individuo

2. Deficiencia de xantina oxidasa

• Acumulación de derivados de purina en el organismo y en la orina (porque no son degradados por la enzima)
• Niveles bajos de ácido úrico en sangre (reducción de la función antioxidante de la sangre)

3. Deficiencia de todas las enzimas

• En los recién nacidos se producen problemas para comer, convulsiones, llanto excesivo, cambio de posición del cristalino
• En los primeros años de vida, los individuos no pueden moverse, no se comunican con el entorno, dependen de la alimentación y su desarrollo mental general está detenido
• Suele acabar en muerte en los primeros años de vida

El exceso de molibdeno y sus consecuencias

El molibdeno en sí y sus compuestos no suponen un riesgo significativo para el cuerpo humano, ni siquiera en dosis elevadas. La probabilidad de toxicidad inducida por el molibdeno es relativamente baja.

Se han descrito varios casos en los que la ingesta excesiva de molibdeno (debido a su elevada concentración en el suelo) ha provocado síntomas como dolor articular, aumento del ácido úrico en la orina, aumento del molibdeno en la sangre o síntomas similares a los de la gota.

La naturaleza de estos síntomas sugiere que el aumento de la ingesta de molibdeno también incrementa la producción y la actividad de las enzimas de molibdeno.

Hasta ahora sólo se ha observado una toxicidad grave por molibdeno en animales, concretamente en rumiantes.

La ingesta excesiva de molibdeno reduce la tasa de absorción de cobre debido a la formación de complejos no absorbibles.

Se produce una deficiencia secundaria de cobre y esta enfermedad se denomina molibdenosis o hipocuprosis. Se manifiesta por diarrea grave, inapetencia, coloración grisácea del pelaje, rigidez de las extremidades, anemia e incluso infertilidad.

El desarrollo de una deficiencia de cobre por ingestión de dosis excesivas de molibdeno también puede constituir un riesgo para el ser humano, pero es muy poco frecuente.

La interacción del molibdeno con el cobre se utiliza actualmente en el tratamiento de la enfermedad de Wilson, un trastorno del metabolismo del cobre en el que se produce una acumulación excesiva de cobre en el organismo. La administración de molibdeno reduce la proporción de cobre libre en la sangre, evitando así su depósito en los tejidos y su toxicidad.