Fósforo

Qué es el fósforo

Del latín phosphŏrus y este del griego φωσφόρος (phōsphóros), compuesto de φῶς (phōs), "luz", y φόρος (phóros), "portador". El nombre alude al brillo que emite el fósforo blanco en la oscuridad, propiedad que asombró a su descubridor y que acabó dando nombre también al fenómeno de la fosforescencia.

El alquimista alemán Hennig Brand lo aisló en 1669, en Hamburgo, al destilar grandes cantidades de orina humana en busca de la piedra filosofal. Del residuo sólido obtuvo una sustancia cérea blanca que ardía espontáneamente al contacto con el aire. Fue el primer elemento químico cuyo descubridor y fecha se conocen con exactitud. Más de un siglo después, en 1769, Carl Wilhelm Scheele y Johan Gottlieb Gahn demostraron que el fósforo podía extraerse también de los huesos, lo que abrió la vía a su producción industrial.

Distribución y funciones biológicas

El organismo adulto contiene entre 500 y 700 g de fósforo. Aproximadamente el 85 % se localiza en el tejido óseo y dental, donde forma parte de los cristales de hidroxiapatita junto con el calcio. Del fósforo restante, la mayor parte se encuentra dentro de las células; apenas un 1 % circula en el espacio extracelular.

Las funciones biológicas del fósforo exceden con mucho su papel estructural en el esqueleto. Los grupos fosfato constituyen el esqueleto covalente del ADN y del ARN: cada nucleótido se enlaza al siguiente a través de un puente fosfodiéster, de modo que sin fósforo la información genética carecería de soporte físico. En las membranas celulares, los fosfolípidos forman la bicapa lipídica que delimita cada célula y sus orgánulos, una barrera selectiva que regula el tráfico de sustancias.

Ocupa también un lugar central en el metabolismo energético. La molécula de ATP (adenosín trifosfato) almacena energía en sus enlaces fosfato de alta energía; la hidrólisis de uno de ellos libera alrededor de 33 kJ, cantidad que la célula emplea en la contracción muscular, el transporte activo de iones y centenares de reacciones biosintéticas. La fosforilación, la adición reversible de un grupo fosfato a proteínas y metabolitos, actúa como interruptor molecular que enciende o apaga cascadas de señalización intracelular.

Hay funciones menos conocidas que resultan igualmente relevantes. El 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG) eritrocitario modula la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y, con ello, la cesión de este gas a los tejidos. Los fosfatos inorgánicos disueltos en sangre y orina constituyen, junto con el bicarbonato, uno de los principales sistemas amortiguadores del pH corporal.

Regulación del metabolismo del fósforo

La concentración sérica normal de fosfato en adultos oscila entre 2,5 y 4,5 mg/dL. En lactantes y niños en crecimiento los valores son considerablemente más altos, un reflejo de la intensa demanda de fósforo que imponen la mineralización ósea y la proliferación celular durante el desarrollo.

Tres ejes hormonales gobiernan el equilibrio del fósforo. La parathormona (PTH), secretada por las glándulas paratiroides, favorece la excreción renal de fosfato al inhibir su reabsorción en el túbulo proximal. La vitamina D activa (calcitriol) promueve, al contrario, la absorción intestinal de fósforo y calcio. Un tercer regulador, el factor de crecimiento fibroblástico 23 (FGF-23), producido por los osteocitos, reduce la reabsorción tubular de fosfato y suprime la síntesis de calcitriol cuando los niveles séricos de fósforo ascienden. La interacción entre estos tres mediadores mantiene la fosfatemia dentro de márgenes estrechos.

La dieta habitual aporta entre 800 y 1 500 mg diarios de fósforo, procedentes sobre todo de alimentos proteicos (lácteos, carne, pescado, legumbres) y de aditivos fosfóricos presentes en productos procesados. La deficiencia alimentaria es rara en países con acceso a una dieta variada; el problema clínico más frecuente es, paradójicamente, el exceso de fósforo en pacientes con enfermedad renal crónica, cuyos riñones pierden la capacidad de excretarlo con eficacia.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama fósforo si no tiene relación directa con la luz?

El nombre procede del brillo verdoso que emite el fósforo blanco al oxidarse lentamente en contacto con el aire, fenómeno que Hennig Brand observó en 1669. En la Grecia antigua, Φωσφόρος era uno de los epítetos del planeta Venus como lucero del alba, es decir, "el que trae la luz". Brand aplicó ese mismo calificativo a la sustancia recién descubierta.

¿Son lo mismo fósforo y fosfato?

No. El fósforo (P) es el elemento químico; el fosfato (PO₄³⁻) es el ion que se forma cuando el fósforo se combina con oxígeno. En el organismo, prácticamente todo el fósforo se presenta en forma de fosfato, por lo que en contexto clínico ambos términos se emplean a menudo de manera intercambiable, aunque en sentido estricto designan realidades distintas.

¿Qué relación tiene el fósforo con el calcio?

Comparten cristal en el hueso (la hidroxiapatita es un fosfato de calcio), se absorben bajo la influencia de la misma vitamina y sus niveles séricos se regulan de forma coordinada por la parathormona. Cuando el fosfato sérico sube en exceso puede precipitar con el calcio y formar depósitos en tejidos blandos, un riesgo bien documentado en la enfermedad renal crónica avanzada.

¿Los niños necesitan más fósforo que los adultos?

Depende de la franja de edad. Los adolescentes entre 9 y 18 años presentan las necesidades más altas, en torno a 1 250 mg diarios, porque su esqueleto está en fase de crecimiento acelerado y la demanda de fosfato para la mineralización ósea y la síntesis de nuevas células es máxima. En adultos, la ingesta recomendada desciende a unos 700 mg al día.

Referencias

1. MedlinePlus. Fósforo en la dieta. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002424.htm
2. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre los trastornos de la concentración de fosfato. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es/professional
3. Linus Pauling Institute, Oregon State University. Fósforo. Disponible en: https://lpi.oregonstate.edu/es/mic/minerales/fosforo
4. Martín de Francisco AL, et al. El fósforo y sus implicaciones clínicas. Nefrología. 2009. Disponible en: https://www.revistanefrologia.com