¿Cuál es el papel biológico del flúor?

A pesar de que el flúor es el 24º elemento más abundante en el universo y el 13º elemento más común en la corteza terrestre (0,027% en peso), está prácticamente ausente de la biosfera. Las razones obvias subyacentes son: las tres fuentes naturales más ricas de flúor, los minerales fluorospar (CaF2), fluorapatita (Ca5 (PO4) 3F) y criolita (Na3AlF6) son prácticamente insolubles en agua y, por lo tanto, están fuera del ámbito biológico. Además, el alto potencial de oxidación del flúor (-3,06 V, muy superior al resto de los halógenos) hace que sea imposible formar los intermedios hipohalosos correspondientes necesarios para la halogenación enzimática conocida. Además, la alta energía de hidratación del flúor (117 kcal / mol) hace que el fluoruro sea muy pobre en nucleófilos en el entorno acuoso / biológico y, por lo tanto, no sea adecuado para formar enlaces orgánicos de CF a través de sustituciones nucleofílicas típicas. Por lo tanto, el flúor (fluoruro) es xenobiótico y sus efectos sobre la biosfera en general, y los procesos esenciales para la vida y la salud humana, nunca han tenido necesidad / incentivo para ser estudiados sistemáticamente. Por lo tanto, la vida evolucionó sin flúor y no tiene un papel biológico. Sin embargo, el flúor juega un papel crítico en el desarrollo de productos farmacéuticos modernos; Actualmente, alrededor del 30% de todos los medicamentos en el mercado contienen átomos de flúor. Es importante destacar que entre los medicamentos más vendidos y más recetados, los fluorados producen más del 50%; la razón es que la introducción de flúor generalmente mejora la bioactividad y la estabilidad metabólica. La tendencia actual sugiere que en los próximos 10-15 años los medicamentos fluorados dominarán el mercado farmacéutico. Existe una tendencia aún más profunda de flúor en la industria agrícola, ya que la fluoración hace que las moléculas orgánicas sean significativamente más estables frente a las descomposiciones y, por lo tanto, agentes más efectivos. La fluoración de drogas y agroquímicos está biomecánicamente bien racionalizada y, definitivamente, es muy beneficiosa, ya que proporciona medicamentos y agentes de protección de cultivos más potentes, selectivos y que salvan vidas. Esta tendencia es muy bienvenida y de vital importancia para nuestra sociedad occidental moderna envejecida y superpoblada. Considerando el papel mencionado anteriormente del flúor en el desarrollo de nuevos productos farmacéuticos y agroquímicos, la situación con los bioefectos del flúor (fluoruro) está cambiando de manera crítica. El aumento en el consumo de drogas que contienen flúor conduce a concentraciones de fluoruro más altas de lo normal en los fluidos y tejidos corporales. En particular, teniendo en cuenta que los medicamentos fluorados se encuentran en la liga más recetada, un paciente promedio puede tomar no uno sino varios medicamentos que contienen flúor. Como se indicó, el perfil toxicológico detallado del fluoruro está en gran parte sin estudiar, sin embargo, hay muchos datos fragmentarios bastante alarmantes que sugieren que el fluoruro tiene una propiedad para acumularse en el cuerpo (tasa de excreción inferior al 60%) y esencialmente es un veneno acumulativo. Hay indicios claros de que la sobrecarga de flúor es responsable de la fluorosis dental y esquelética, la función alterada de la tiroides, el cerebro y el sistema endocrino, así como muchos otros problemas de salud agudos. Lo más importante es que hay casos documentados de drogas fluoradas que están prohibidas, retiradas del mercado o descontinúan el desarrollo en función de los efectos secundarios tóxicos relacionados con los metabolitos de fluoruro (o que contienen F). Los ejemplos más notables son los anestésicos fuertemente fluorados como el metoxiflurano, el isoflurano y otros.