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22 mayo 2017

Descubren el secreto de los sherpas, los súperhombres que conquistaron las alturas

Los sherpas llevan las cargas más pesadas y escalan las montañas más altas para ayudar a los montañeros a cumplir su sueño de llegar a la cima del Everest, en el Himalaya (Tíbet). Su fuerza y su resistencia les hace parecer súperhombres capaces de llegar adonde nadie puede. Este grupo étnico vive en pueblos a más de 4.000 metros de altura, y carece de carreteras o automóviles, por lo que tienen que caminar de acá para allá como mucho con la ayuda de sus yaks. Y lo hacen en silencio. El Budismo tibetano, que ellos siguen, les lleva a ser pacíficos, a honrar a todas las personas y a aceptar el sufrimiento sin queja alguna. Pero incluso los súperhombres mueren. Las avalanchas, las grietas del hielo y el mal de altura se llevan año a año a muchos sherpas. Los científicos han descubierto algo en el interior del cuerpo de los sherpas que puede explicar el origen de sus increíbles capacidades. Investigadores de la Universidad de Cambridge han identificado una ruta metabólica que les permite a sus células fabricar energía de forma extremadamente eficiente, cuando hay poca presencia de oxígeno. El avance, que ha sido publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) servirá ahora para investigar nuevos tratamientos contra la hipoxia (falta de oxígeno), un mal que se manifiesta en una gran proporción de pacientes ingresados en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCIs). «Desde hace tiempo sabemos que los sherpas tienen menos glóbulos rojos y oxígeno en sangre que nosotros», ha explicado a ABC Andrew Murray, autor senior del artículo e investigador en la Universidad de Cambridge. «Sospechábamos que sus mitocondrias (las pequeñas baterías del interior de nuestras células) estaban "programadas" para usar el oxígeno de forma más eficiente. Nuestro estudio ha logrado desvelar las rutas moleculares que usan para lograrlo». A 5.500 metros de altura, la altitud en la que se encuentra el campamento base del Everest, la presión atmosférica es un 50 por ciento menor a la que hay a nivel de mar. En la cumbre del Everest, a 8.900 metros, es apenas de un 30 por ciento. La consecuencia de esto es que la concentración de oxígeno disminuye, y el intercambio de esta molécula que hay entre los pulmones y el aire se hace mucho más difícil. Por eso se vuelve imposible para una persona no entrenada poder hacer ejercicio, si no es con un equipo de respiración, y es muy probable que aparezcan problemas de salud: la hipoxia puede aumentar el riesgo de embolia, alterar la función cerebral o provocar el mal agudo de montaña (con dolores de cabeza, anorexia, insomnio, etc). Para evitar este tipo de problemas, los montañeros suelen pasar un tiempo a los alrededores del Everest antes de subir a lo más alto. Tratan de facilitar que su cuerpo se prepare frente a la escasez de oxígeno, gracias a un proceso conocido como aclimatación. Uno de los mecanismos naturales que se activan, es el aumento de la produción de glóbulos rojos en sangre, las células que se encargan de tranportar el oxígeno de los pulmones a las células, que lo necesitan para fabricar energía en las mitocondrias. Pero el cuerpo de los sherpas no funciona del mismo modo. Tienen menos glóbulos rojos en sangre y mayores niveles de óxido nítrico, una molécula que aumenta el diámetro de los vasos sanguíneos. ¿Por qué? Los científicos hicieron experimentos con sus propios cuerpos. Diez de ellos vivieron durante dos meses en el campamento base, en busca de los cambios de su organismo que pudiera provocar la elevada altitud. Después los compararon con las características de 15 sherpas (entre los que no había montañeros de élite). En todos estos casos, tomaron muestras de sangre y muestras de músculo, y además hicieron análisis genéticos de sus mitocondrias, las fábricas que consumen el oxígeno para producir energía en las células. Las ventajas de los sherpas Los investigadores descubrieron una serie de ventajas entre los sherpas. Sus mitocondrias son más eficientes a la hora de fabricar ATP, una molécula que suministra energía a las células. Además, sus células no suelen oxidar grasas con tanta frecuencia (este mecanismo ocurre en los músculos cuando hacemos ejercicio, y se caracteriza por su bajo rendimiento). Y, lo que es más importante, los científicos constataron que estas capacidades no cambian con el tiempo que se pase en elevadas altitudes, sino que los sherpas nacen con ello. Sin embargo, la elevada altitud sí que cambió el cuerpo de los científicos que estuvieron dos meses en el campamento base, al aumentar la cantidad de glóbulos rojos en sangre. A pesar de todo, no pudieron igualar las capacidades alcanzadas por los sherpas. No alcanzaron su eficiencia energética, y además sufrieron dos efectos adversos más. En primer lugar, los niveles de fosfocreatina, una reserva energética de los músculos, cayó entre los «recién llegados» a la montaña. Además, los niveles de radicales libres, unas moléculas creadas en momentos de escasez de oxígeno y que pueden producir daños en las células, se dispararon entre los científicos. ¿A qué se deben estas diferencias? «Los sherpas han vivido allí desde hace miles de años (los primeros llegaron hace 30.000 o 20.000 años, y llevan viviendo permanentemente allí desde hace unos 9.000), así que no sorprende que se hayan adaptado para usar el oxígeno y obtener energía de forma más eficiente», ha dicho Murray. «La gente que no vive a tanta altura se adaptan hasta cierto punto. Pero no pueden igualar su eficiencia». La importancia de los genes En opinión de Carlos Varea, antropólogo y profesor de la Universidad Autónoma de Madrid, el trabajo es importante, «porque identifica un alelo concreto asociado a una adaptación metabólica concreta». Tal como ha explicado, hasta ahora «se habían descrito hasta 50 variantes alélicas exclusivas de la población tibetana (alguna proveniente de los denisovanos, y que se asociaban a su mayor capacidad de resistencia a la hipoxia). Aunque todas ellas son sólidos indicios de procesos adaptivos, aún no se ha identificado su funcionalidad». Pero en este caso, se ha podido identificar un rasgo, un metabolismo más eficaz en las mitocondrias, con la variante de un gen (alelo), por lo que se puede intentar aprovechar este conocimiento para fines prácticos. Utilidad práctica: las UCIs «Nuestro mayor interés son los pacientes de las unidades de cuidados intensivos», ha añadido Murray, en este sentido. «En muchos casos tienen bajos niveles de oxígeno en sangre o bien una aparente incapacidad de usar ese oxígeno. Además, la hipoxia es un rasgo de fallos cardiacos, enfermedades pulmonares, anemia y muchos cánceres». Por eso, los científicos tratan de entender qué le permite a los sherpas sobrevivir tan bien con tan bajos niveles de oxígeno. «Estamos llevando nuestro trabajo a la investigación clínica. Tenemos proyectos en marcha para estudiar las mismas rutas metabólicas en pacientes de UCIs», ha adelantado Murray. «Nos gustaría saber si la gente que vive a bajas alturas puede usar mecanismos similares para tolerar las bajas concentraciones de oxígeno». Los andinos, otros conquistadores Tal como ha explicado Carlos Varea, antropólogo y profesor de la Universidad Autónoma de Madrid, ya se conocía que las poblaciones sherpas (y tibetanas, todas ellas originarias del Himalaya) tenían una mayor capacidad de resistencia a la hipoxia que otras poblaciones residentes también en elevadas altitudes, las del Altiplano andino. La causa de esto es que las poblaciones autóctonas tibetanas y sherpas tienen una gran capacidad aeróbica bajo hipoxia. Además, y, en comparación con los andinos, las poblaciones del Himalaya no incrementan la ventilación pulmonar ni aumenta su presión arterial pulmonar cuando hacen esfuerzo físico. Según Varea, esto es indicativo de su mayor capacidad de difusión pulmonar-arterial, que se confirma con una mayor cantidad de oxígeno saturado en la sangre arterial (hay más oxígeno en sangre), pese a disponer de menores niveles de hemoglobina porque tienen menos glóbulos rojos en sangre (al contrario de lo que ocurre en poblaciones andinas). Por último, madres sherpas y tibetanas dan a luz a bebés de peso medio elevado, y no bebés más pequeños y ligeros, como ocurre entre los andinos. Los bebés tampoco padecen hipertensión pulmonar (como sí les ocurre a los bebés andinos). Estas dos cosas demuestran que la difusión del oxígeno uterino es más eficaz entre los tibetanos durante la gestación. Una posible explicación de estas diferencias es la siguiente: Las poblaciones andinas llevan la mitad de tiempo (unos 13.000 años) viviendo en una zona de elevada altitud. Las del Himalaya llevan al menos 20.000 años haciéndolo. Por eso, los sherpas han tenido más tiempo generacional para adaptarse a la hipoxia, según concluye Carlos Varea.

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