Los episodios de apnea del sueño en bebés pueden causar un mayor riesgo de hipertensión en la vida adulta

En experimentos con ratas, investigadores de la Universidade Estadual Paulista, en Brasil, observaron que los períodos de baja oxigenación durante los primeros meses de vida pueden derivar en una desregulación del sistema nervioso autónomo simpático, que se encarga de controlar funciones tales como la frecuencia cardíaca y la presión arterial. Este descubrimiento señala caminos en la búsqueda de nuevos tratamientos

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Los bebés que pasan por períodos de tiempo de baja oxigenación durante sus primeros meses de vida –ocasionados por episodios de apnea durante el sueño, por ejemplo– tienden a desarrollar problemas respiratorios e hipertensión arterial en su juventud y en el transcurso de su vida adulta.

En Brasil, investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) demostraron por primera vez que en esos casos la elevación de la presión arterial ocurre debido a una desregulación en el sistema nervioso autónomo, que funciona de manera involuntaria para controlar la presión sanguínea, los latidos cardíacos y la respiración, entre otros factores. El estudio referente a esto, publicado en la revista Sleep Research Society, se concretó con un modelo animal y demostró que el aumento de la presión arterial está asociado a una hiperactividad de las neuronas del sistema nervioso simpático (la rama del sistema nervioso autónomo que se activa en las situaciones de estrés).                      

“Descubrimos que las ratas que atravesaron episodios de hipoxia intermitente durante el período posnatal exhibían una mayor actividad neuronal en la parte final del tronco encefálico [bulbo] durante su vida joven y adulta. Esto sucede probablemente debido a adaptaciones del cerebro acaecidas durante el período de baja oxigenación en una fase crítica del desarrollo. Entre estas adaptaciones se encuentra el aumento de la actividad del sistema nervioso autónomo simpático, probablemente a causa de una mayor expresión de una proteína denominada factor inducido por la hipoxia [HIF-1α] en las neuronas del bulbo”, comenta Daniel Zoccal, docente de la Facultad de Odontología de Araraquara de la Unesp (FOAr-Unesp).

Según el investigador, la mayor expresión de la proteína HIF-1α en las neuronas del bulbo genera una serie de alteraciones en la lectura de otros genes que controlan la actividad celular, entre otras diversas acciones. Como consecuencia de ello, las neuronas con mayor expresión de HIF-1α exhibieron una mayor actividad, lo que trajo aparejadas la existencia de vasos sanguíneos de menor calibre y, por ende, de una mayor presión arterial. Este fenómeno corresponde a lo que los científicos denominan epigenética, es decir, modificaciones bioquímicas en las células ocasionadas por estímulos ambientales que promueven la activación o el silenciamiento de genes sin provocar alteraciones en el genoma del individuo.

Aparte de demostrar por primera vez los mecanismos implicados en la relación entre episodios de baja oxigenación en la vida posnatal y la hipertensión en la etapa joven y adulta, este trabajo, apoyado por la FAPESP, puede generar derivaciones clínicas importantes.

“Aunque la hipertensión tiene una alta prevalencia –alrededor del 30 % de la población mundial−, su origen aún debe entenderse mejor. Se sabe solamente que existe un riesgo asociado a factores tales como la obesidad, el sedentarismo, los problemas renales y el consumo de sal, por ejemplo. Con este descubrimiento, podemos investigar nuevos tratamientos”, afirma Zoccal en declaraciones a Agência FAPESP.

Este hallazgo también echa luz sobre la importancia de los primeros años de vida de las personas para el desarrollo de enfermedades. “Es necesario observar con más cuidado la respiración de los bebés incluso como una forma de prevenir el desarrollo de enfermedades en la vida adulta”, dice. Los episodios de apnea en los recién nacidos pueden suceder con mayor frecuencia entre los prematuros, cuando el sistema nervioso central y el sistema respiratorio aún no están totalmente maduros, o en bebés con hiperplasia de adenoides o de amígdalas, alguna deformidad anatómica y obesidad.

Para el investigador, la descripción de todo el proceso de la hipertensión arterial debido a la baja oxigenación en el período posnatal (hasta los dos años de edad en humanos aproximadamente) puede también ayudar en la búsqueda de tratamientos destinados a aquellos pacientes que no responden bien a los medicamentos antihipertensivos, que suman alrededor del 20 % de los pacientes hipertensos.

En estudios anteriores, ya se había demostrado que los pacientes hipertensos, especialmente los que no responden al tratamiento medicamentoso, exhiben un aumento de la actividad eléctrica en la interfaz entre los nervios simpáticos y los vasos sanguíneos. “Los vasos sanguíneos de estos individuos tienen un menor calibre, lo que redunda en un incremento de la presión arterial”, dice.

Baja oxigenación

En el estudio, los investigadores indujeron la hipoxia en ratas durante los diez primeros días de vida. En ese lapso de tiempo, los animales pasaron por episodios de hipoxia de corta duración, con una disminución del oxígeno del 21 % al 6 % durante 30 segundos. Eso sucedió cada nueve minutos durante el período de sueño de los animales.

La simulación generaba seis episodios de apnea del sueño por hora, lo que equivale a un caso de apnea del sueño moderada. “En la clínica existen casos de apnea severa en los cuales el paciente llega experimentar 30 o hasta 60 episodios por hora”, explica el investigador.

Al cabo de dos semanas, las simulaciones realizadas a lo largo de ocho horas por día cesaron y los animales pasaron a respirar normalmente. Cuando los animales cumplieron 40 y 90 días de vida –lo que sería comparable en los humanos a 13-16 y 40-50 años respectivamente–, los investigadores evaluaron parámetros fisiológicos tales como la presión arterial y la frecuencia cardíaca.

En ambas edades, las ratas que pasaron por períodos de hipoxia intermitente en la fase posnatal exhibieron un aumento consistente de la presión arterial: entre 10 y 20 milímetros de mercurio (mmHg) por encima del grupo de control. De acuerdo con estos resultados, la presión arterial en ratas jóvenes fue en promedio de 84±7 mmHg en el grupo de control, mientras que en el grupo que pasó por hipoxia intermitente fue de 95±5 mmHg. En tanto, la presión media para los animales adultos se ubicó en 103±10 mmHg para el grupo de control y en 121±9 mmHg para el grupo que pasó por episodios de baja oxigenación. Cabe destacar que los índices de presión arterial tanto en roedores como en humanos son similares.

“En este estudio no evaluamos cuándo se vuelven hipertensos los animales, sino que verificamos únicamente que en la fase joven las ratas ya exhibían alteraciones relacionadas con la presión arterial y, en la fase adulta, padecían hipertensión”, explica el investigador.

Tras arribar a la conclusión de que la hipoxia intermitente generaba una elevación de la presión arterial en los animales, los investigadores analizaron la contribución del sistema nervioso simpático en este proceso.

Cabe recordar que el sistema nervioso autónomo está dividido en dos partes: el sistema simpático y el sistema parasimpático. En general, el sistema simpático es responsable de las alteraciones en el organismo en situaciones de alerta, y lo prepara para enfrentar una amenaza o huir de ella. Por ende, implica un mayor gasto de energía. Le compete a esta rama del sistema elevar la frecuencia cardíaca y la presión arterial, liberar adrenalina, dilatar los bronquios, dilatar las pupilas y aumentar la transpiración. En tanto, el sistema nervioso parasimpático normaliza el funcionamiento de los órganos internos tras la situación de alerta.

Al poner electrodos en contacto con los nervios simpáticos de las ratas jóvenes, los investigadores observaron que en los animales que pasaron por hipoxia intermitente se registraba una cantidad mayor de impulsos eléctricos que transitaban por los nervios simpáticos en comparación con los animales que no pasaron por episodios de baja oxigenación. En los roedores adultos se aplicó un abordaje farmacológico que generó el mismo resultado del estudio con ratas jóvenes.

“Utilizamos un fármaco que inhibe las acciones del sistema nervioso simpático y, dependiendo de la respuesta de merma de la presión arterial, fue posible inferir que la actividad simpática aparecía aumentada”, dice.

Los investigadores de la Unesp también analizaron la actividad de las neuronas del bulbo, un área del cerebro que controla las funciones vegetativas del cuerpo, tales como los latidos cardíacos, la respiración y la actividad simpática de los vasos sanguíneos.

“Enfocamos nuestro análisis en la superficie ventral del bulbo, una zona esencial para generar la actividad simpática y mantener la presión arterial a valores normales [en humanos, alrededor de 12/8 mmHg]. Y observamos que entre los animales que habían pasado por hipoxia intermitente posnatal existe una mayor tasa de disparo de las neuronas en esa área. Esto mostró una disfunción en ese agrupamiento del bulbo, causada por la exposición a la hipoxia intermitente que mantiene la actividad simpática incrementada y eleva la presión arterial”, explica.

Los investigadores también observaron que aparte de exhibir una mayor actividad, las neuronas del sistema nervioso simpático expresaban más la proteína HIF-1α. “Este descubrimiento nos permitió asociar todo este proceso a una posible causa epigenética”, comenta.

Zoccal subraya que la proteína HIF-1α fue objeto de un estudio de los ganadores del Premio Nobel de Medicina de 2019. Los laureados descubrieron que cuando los niveles de oxígeno se encuentran bajos, la cantidad de este factor aumenta e induce adaptaciones celulares que aseguran la supervivencia de las células y del organismo en condiciones de hipoxia. Por otra parte, la concentración de HIF-1α disminuye cuando los niveles de oxígeno se encuentran en valores normales.

El estudio se enfocó en los efectos de la hipoxia intermitente posnatal sobre la presión arterial derivados de una disfunción en el sistema nervioso simpático. No obstante, se sabe que alteraciones en este sistema pueden traer aparejadas otras modificaciones. Sucede que la actividad simpática controla muchas funciones del organismo, entre ellas la temperatura corporal y por consiguiente el metabolismo.

“En otro estudio que publicamos utilizando el mismo modelo experimental, notamos que los animales que pasaron por la hipoxia exhibían un menor peso que los del grupo de control, lo que puede ser una consecuencia del aumento de la actividad simpática. También observamos que estos animales pasaron a mostrar irregularidades respiratorias, con un patrón fuera de lo común de aceleración y desaceleración de la respiración en reposo. Por ende, aparte de hipertensos, vimos que los animales pueden padecer problemas respiratorios y probables alteraciones metabólicas”, culmina.

Puede leerse el artículo intitulado Sympathetic dysregulation induced by postnatal intermittent hypoxia en el siguiente enlace: academic.oup.com/sleep/advance-article-abstract/doi/10.1093/sleep/zsad055/7067763?redirectedFrom=fulltext.