El descubrimiento de un punto crítico en agua superenfriada a menos 63 grados Celsius y aproximadamente 1000 atmósferas de presión arroja una luz completamente nueva sobre el papel fundamental del agua en los sistemas biológicos. Los investigadores de la Universidad de Estocolmo ven en ello la clave para comprender por qué el agua, como único disolvente supercrítico, permite la vida en condiciones cotidianas, y por qué sus propiedades anómalas son cruciales para las estructuras proteicas, los procesos celulares y el origen de la vida.
El punto crítico marca la transición entre dos fases líquidas del agua con diferentes enlaces moleculares. Las fuertes fluctuaciones resultantes se extienden hasta el rango normal de temperatura y presión, convirtiendo al agua en un líquido que oscila constantemente entre dos estados. Según los científicos, estas fluctuaciones son responsables de las propiedades únicas del agua que la convierten en el medio ideal para los procesos biológicos: alta capacidad calorífica, extraordinaria capacidad de disolución para sustancias polares y no polares, y la capacidad de formar estructuras especiales en espacios reducidos como los pliegues de proteínas o las membranas celulares.
«El agua es el único medio líquido supercrítico en el que existe la vida. ¿Es pura casualidad, o hay que extraer conocimientos esenciales para el futuro?», pregunta Fivos Perakis, profesor asociado de Física Química en la Universidad de Estocolmo. Las fluctuaciones cerca del punto crítico podrían explicar por qué el agua funciona de manera tan eficiente en los sistemas biológicos: permiten una envoltura de hidratación dinámica alrededor de las proteínas, que optimiza su plegamiento, estabilidad y actividad enzimática. Sin estas fluctuaciones, muchos procesos vitales, desde la estabilización del ADN hasta la transmisión de señales en las células nerviosas, no serían posibles.
Se abren perspectivas completamente nuevas para la criobiología y la conservación de células y órganos. Los hallazgos podrían ayudar a comprender y evitar mejor las secuelas de la congelación profunda de material biológico. Los resultados también son relevantes para la medicina: mejores modelos de la estructura del agua en las células podrían impulsar el desarrollo de nuevos medicamentos o la explicación de enfermedades en las que la dinámica del agua juega un papel, como en enfermedades neurodegenerativas o procesos de envejecimiento.
El profesor Anders Nilsson, de la Universidad de Estocolmo, subraya: «El siguiente paso es investigar las implicaciones de estos hallazgos para los procesos biológicos». El estudio, publicado en la revista «Science», pone fin a un debate de más de un siglo y abre caminos interdisciplinarios entre la física, la química y la biología. Demuestra que las propiedades aparentemente banales del agua no son una casualidad: son la base de toda la vida en la Tierra.
