Homeostasis, equilibrio y regulación en el marco de la biología de sistemas. Análisis histórico y conceptual desde una perspectiva filosófica

Resumen

Este proyecto de investigación consiste en una revisión conceptual de la noción de homeostasis y en una propuesta alternativa de su definición. Esta revisión será formulada desde un examen del papel de este concepto en filosofía de la biología, fisiología y medicina. El problema principal al respecto de este objetivo primario es la unificación de la idea original de homeostasis con los posteriores desarrollos del término.Originalmente, la homeostasis tenía un claro papel de analizar a los seres vivos basándose en su organización típica. Este tipo de organización peculiar de los seres vivos da cuenta de sus especificaciones como organismos, como por ejemplo su unidad, así como su comportamiento general e individualidad. En cualquier caso, en posteriores desarrollos parte de su alcance epistemológico se perdió en favor de una explicación sobre los procesos constitutivos de auto-mantenimiento de los seres vivos, pero sin limitarse a esto. Este tipo de definición de homeostasis se queda corta cuando se aplica a fenómenos biológicos más complejos, como, por ejemplo, la regulación.En este trabajo examinaré la literatura más relevante sobre la homeostasis, para así clarificar las diferentes definiciones de las que disponemos hoy día, analizarlas para determinar qué podría ser útil para la ciencia actual y la filosofía de la biología, y proponer de esta manera una definición que unifique los diferentes usos y definiciones del concepto. También se analizarán algunas de las posibles consecuencias que esta revisión de su definición podría tener para las diferentes áreas de conocimiento, como la filosofía de la medicina, el campo de la terapéutica o algunos debates abiertos en filosofía de la biología.La investigación sobre la organización biológica como característica principal de los seres vivos comenzó con la observación de la estabilidad de los organismos. Los primeros registros sobre esta cuestión datan de la antigua Grecia, y la perspectiva sobre la misma no se vio modificada hasta que Claude Bernard presentó su propuesta. Para Bernard era muy importante estudiar los procesos orgánicos y los elementos de los organismos cuando aún siguieran vivos, cambiando así los estudios fisiológicos a partir de entonces. El milieu interno definido por Bernard, que pertenece exclusivamente a los seres vivos, fue el paso previo en la aparición del concepto de homeostasis, creado por Walter Cannon.Desde entonces, se ha dado una gran producción de investigaciones sobre la organización y la regulación en base a este concepto. Norbert Wiener incluso creó una disciplina inspirada, al menos en parte, en la noción de homeostasis, y varios investigadores le siguieron (Ashby 1952, 1956; Pask 1975, von Foerster 1960, 1979; Beer 1972, 1984; Bertalanffy 1950, 1968), buscando comprender los procesos biológicos de automantenimiento y regulación de los sistemas (vivos) desde una perspectiva mecanicista y a través de diferentes modelos. Dentro de la fisiología, los desarrollos sobre la homeostasis siguieron una línea diferente, centrándose en mejorar la teoría homeostática con contribuciones conceptuales para obtener así un conocimiento más profundo sobre el funcionamiento de los seres vivos (Selye 1973a, 1973b; Sterling and Eyer 1988, McEwen 1998, McEwen and Stellar 1993, Mrosovski 1990).La homeostasis es definida, generalmente, como el mantenimiento de la estabilidad del cuerpo con la inversión mínima posible de energía. Cannon ligó la homeostasis con el milieu interno propuesto por Bernard, incluyendo así cada componente y proceso que mantiene la unidad del sistema biológico como un todo a la vez que se mantienen a sí mismos. Debido a que el milieu interior es exclusivo de los seres vivos, también puede entenderse como criterio de demarcación según su formulación original. Los desarrollos posteriores del concepto de homeostasis y el cierre que implica para el sistema, especialmente aquellos que enfatizaron la creación de modelos de la homeostasis, como la cibernética, sustrajeron las especificaciones biológicas de la homeostasis, perdiendo así su idoneidad para definir exclusivamente a los organismos, siendo utilizado para explicitar el funcionamiento de cualquier tipo de sistema automantenido.Esto podría explicar por qué actualmente la homeostasis se entiende como un proceso mínimo de automantenimiento del cuerpo, incluso aunque su faceta más cualitativa, la de una metodología top-down, ya se conoce. Esto es tremendamente relevante para la posibilidad de una unificación entre las perspectivas dominantes en las ciencias biológicas de corte más reduccionista (metodología bottom-up), como la biología molecular, a través de una aproximación más amplia que permita conocer la unidad y la totalidad de la funcionalidad de un sistema biológico como un todo, que incluya cada componente, bien sea proceso o elemento, y que los integre en una explicación sobre el comportamiento del sistema.Dicho de otra manera, la definición actual de homeostasis presenta un cierto cariz ambiguo debido a la tensión entre su definición primordial organicista y sus formulaciones más operacionalistas, que la convirtieron en un modelo de automantenimiento aplicable a cualquier sistema con tal característica. La definición operacionalista es sistemática y fiel a la especificidad de la ciencia, gracias a su carácter cuantitativo y reduccionista. En cualquier modo, la definición original de homeostasis, aun siendo de alcance holístico, estaba aún en su primera fase de definición, con lo cual su aplicación para la creación de modelos específicos en las ciencias biológicas, concretamente los organismos, podría haber sido prematura.Esto se concibe así ya que Cannon, al formular el concepto de homeostasis, dejó en segundo plano el conjunto de interacciones del organismo con su medio ambiente, prestando atención casi exclusiva a las consecuencias de las influencias del ambiente externo en el interno (el milieu interior de Bernard). Este desequilibrio entre sus formulaciones cualitativas y las cuantitativas ha convertido a la noción de homeostasis en un concepto inestable e inadecuado para ser empleado en las investigaciones biológicas actuales.Así que habría que ver, primero, si la noción de homeostasis podría ser adecuada para los proyectos organicistas, poniendo especial énfasis en el poder explicativo de su naturaleza holística, en caso de tenerlo. Si se revelara como adecuado, sería importante explorar qué clase de contribuciones podría hacer a las ciencias actuales, como la biología, la fisiología o la medicina, y cómo podría ser útil para construir un conocimiento más profundo sobre los fenómenos biológicos, en sus niveles macro, meso y micro. En relación a esto, sería importante ver si puede recuperar su papel original de criterio de demarcación entre lo vivo y lo inerte, con la idea de unificar su alcance explicativo original, incluyendo sus posteriores expansiones fisiológicas, con su derivación hacia desarrollos más operacionalistas.Por ello, en este trabajo el principal objetivo es analizar la homeostasis para ver si es un término adecuado y útil para las ciencias modernas y, suponiendo que lo sea, analizar qué tipo de definición sería mejor y qué debería incluir. Asumiendo que, como principio unificador, debería incluir todos sus diferentes desarrollos, debe haber un modo de eliminar o debilitar las connotaciones negativas que se han ido asociando con el concepto de homeostasis, especialmente aquellos que lo enlazan con su vertiente más fuertemente matemática y de modelaje, y así incluir algunos de los componentes de la terminología fisiológica más avanzados, como la heterostasis o la alostasis.Por todo ello, la principal hipótesis de este trabajo es que la homeostasis es un término adecuado para ser usado en las ciencias biológicas modernas si, y sólo si, puede superar siglos de desarrollos reduccionistas y recuperar su perspectiva más inclusiva y unificadora de su formulación original propuesta por Cannon y Bernard. Una vez conseguido esto, puede ofrecer una aproximación alternativa para las ciencias de la biología, así como contribuir a algunos de los debates abiertos en filosofía, como, por ejemplo, qué es un organismo, cómo definir la individuación de un sistema constantemente en cambio o cómo podemos caracterizar la salud y la enfermedad dentro de la filosofía de la medicina. Estos temas son mencionados en este trabajo, después del análisis del término de homeostasis.