El mundo de la ciencia nunca detiene su paso. Incluso en medio de la actual crisis del COVID-19 que vive el planeta, los estudios científicos no se han detenido.

Muchos de estos han mutado para adaptarse a la situación del coronavirus y buscar directamente soluciones a este. Incluso, muchos otros han nacido desde cero con el primordial objetivo de comprender más al SARS-CoV-2.

Pero, al mismo tiempo, algunos se han mantenido en sus líneas de investigación originales. De este modo, pueden asegurar que el proceso en el conocimiento médico y científico no se atrase ni siquiera en medio de la pandemia.

Gracias a este esfuerzo es que en estos tiempos se ha podido hacer un descubrimiento significativo en el área de la fisiología celular al comprender en profundidad los procesos (antes desconocidos) que se manejan en el desarrollo de las primeras fases de la hipoxia. Este ha venido de la mano de los investigadores del  Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y del Instituto de Investigación Sanitaria Princesa (IIS Princesa).

¿Qué es exactamente la hipoxia?

En términos generales, la hipoxia se trata de un estado en el que el organismo presenta una deficiencia de oxígeno. Esta puede estar localizada en la sangre, en las células o incluso en algunos tejidos o se puede tratar de un padecimiento generalizado.

Cuando se presenta, puede generar síntomas que van desde el dolor de cabeza, las náuseas, la fatiga hasta la disnea (falta de aire) y la cianosis (coloración de los tejidos en tonalidades grises y azuladas). Además, como consecuencia, este puede generar  palpitaciones, desorientación, desmayos y convulsiones. Incluso, los casos más severos pueden llevar a la muerte.

Por lo general, este estado también se hace partícipe en el desarrollo de otros problemas orgánicos como los accidentes cardiovasculares y las complicaciones cardiacas. Por lo que, aprender sobre este y cómo se maneja podría traducirse en mejores mecanismos para regularlo (y evitar que este se transforme en condiciones más graves).

En búsqueda de este conocimiento es que la investigación publicada en la revista Nature ha posado su vista sobre un nuevo elemento: las especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés). Hasta no hace mucho, se las veía únicamente como toxinas metabólicas. Pero, recientemente ha sido posible comprobar que la actividad y participación de estas en los procesos orgánicos es mucho mayor.

La intervención de las ROS

Las ROS, en resumen, son elementos vitales en los procesos de regulación de la fisiología de las células. Por lo que, cuando la producción de estas es estable, el organismo se encuentra en equilibrio. Si esto se rompe, entonces este comienza a sufrir las consecuencias, entre las que se encuentra la aparición del estrés oxidativo.

Ahora, también se sabe que, específicamente el aumento de las ROS en el organismo está directamente relacionado con la manifestación de la hipoxia. El doctor José Antonio Enríquez, del CNIC, ha comentado al respecto lo siguiente:

“Una caída en la concentración de oxígeno [hipoxia] desencadena la generación rápida de ROS, que inicia la respuesta adaptativa de las células a la deficiencia de oxígeno”.

Esto se debe a que se ha determinado que las ROS también son fundamentales para los procesos adaptativos del cuerpo. Por lo que, las cantidades excesivas de ROS hacen que el cuerpo busque “acostumbrarse” a la mueva situación.

“[La producción de ROS] es fundamental para la capacidad de la circulación pulmonar de responder a la hipoxia redistribuyendo el flujo sanguíneo a regiones con menos irrigación, un fenómeno conocido como vasoconstricción pulmonar hipóxica”, comentó el doctor Antonio Martínez, director del estudio y parte del IIS Princesa.

Definiendo los procesos

Ahora, el nuevo descubrimiento que han realizado los investigadores se relaciona directamente con este procedimiento. Con anterioridad se habló de las reacciones a largo plazo que el organismo tiene para hacer frente a la hipoxia.

Sin embargo, no se habían tratado hasta ahora las reacciones a corto plazo mediadas por las ROS. Por lo que, los científicos han traído con sus resultados una nueva mirada a un mecanismo que, aunque aún no se conoce del todo, ahora presenta unos procesos mucho más claros.

“(…) los iones de sodio actúan como segundos mensajeros que regulan la función mitocondrial, específicamente la función de la cadena de transporte de electrones mitocondriales (ETC), al inducir la producción controlada de ROS”.

Con esto, el doctor Pablo Hernansanz-Agustín, investigador postdoctoral del CNIC, ha explicado a grandes rasgos el mecanismo recién identificado que relaciona a las ROS con el desarrollo de la hipoxia en sus primeras fases.

Referencia:

Na+ controls hypoxic signalling by the mitochondrial respiratory chain: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2551-y