Ronald Palacios Castrillo
En un nuevo estudio con ratones obesos, los investigadores de Johns Hopkins Medicine dicen que han aportado evidencia de que las proteínas de canales(channels) especializados son posibles objetivos terapéuticos para la apnea del sueño y trastornos respiratorios anormalmente lentos similares en personas obesas.
La proteína, un canal catiónico conocido como TRPM7, se encuentra en los cuerpos carotídeos, pequeños órganos sensoriales en el cuello que detectan cambios de oxígeno y dióxido de carbono, y en ciertas hormonas como la leptina, en el torrente sanguíneo. Las proteínas TRPM7 ayudan a transportar y regular el flujo de moléculas cargadas positivamente dentro y fuera de las células de los cuerpos carotídeos.
La nueva investigación, realizada en el Laboratorio de Investigación Polotsky de Medicina de Johns Hopkins y dirigida por la becaria postdoctoral Lenise Kim, Ph.D., se basa en hallazgos anteriores del laboratorio que muestran que TRPM7 contribuyó al desarrollo de presión arterial alta en ratones.
Los últimos experimentos, descritos en un informe publicado por primera vez el 10 de octubre en The Journal of Physiology, revelaron que TRPM7 desempeña un papel en la supresión de la respiración en ratones obesos con síntomas de trastornos respiratorios durante el sueño.
Los trastornos respiratorios del sueño se caracterizan por una respiración que se detiene y comienza durante el sueño y se estima que afecta hasta al 45% de los estadounidenses obesos. Si no se trata, la afección puede empeorar la progresión de la enfermedad cardíaca y la diabetes, causar fatiga significativa y la muerte por falta de oxigenación.
Los cambios en el estilo de vida, como la pérdida de peso y el uso nocturno de dispositivos de presión positiva continua en las vías respiratorias, o CPAP, pueden aliviar la apnea del sueño, pero los pacientes suelen tolerar mal el tratamiento con CPAP.
La CPAP en realidad funciona para la mayoría de los pacientes, el hecho es que la mayoría de los pacientes no siguen este tratamiento. Entonces, sabiendo que TRPM7 contribuía a la presión arterial alta y a los trastornos respiratorios del sueño, los investigadores se preguntaron si bloquear o eliminar ese canal podría ofrecer un nuevo objetivo de tratamiento.
Utilizando RNA silenciador, los investigadores inactivaron el gen responsable de la producción de la proteína del canal TRPM7, reduciendo la cantidad de canales TRPM7 en los cuerpos carotídeos de ratones obesos. Luego, los ratones se sometieron a un estudio del sueño, durante el cual los investigadores observaron sus patrones de respiración y niveles de oxígeno en sangre.
En ratones obesos con TRPM7 bloqueado, los investigadores notaron grandes diferencias en sus tasas de ventilación minuto, o la cantidad de aire inhalado y exhalado por los pulmones por minuto. Los ratones obesos mostraron un aumento del 14% en su ventilación minuto, 0,83 mililitros de aire por minuto (mL/min/g) durante el sueño.
Los investigadores dicen que estos datos representan una mejora significativa en la ventilación en comparación con los ratones obesos que tenían TRPM7, cuya ventilación minuto promedio fue de 0,73 ml/min/g. Estos hallazgos indican que la capacidad ventilatoria en estos ratones mejoró mientras dormían, combatiendo eficazmente la disminución de los patrones respiratorios de la apnea del sueño.
En particular, los investigadores descubrieron que a pesar del aumento de la ventilación en ratones obesos que carecían de TRPM7, sus niveles de oxígeno en sangre no aumentaron. Para este hallazgo, los investigadores expusieron a los ratones a ambientes hipóxicos (o con poco oxígeno) y luego monitorearon sus patrones de respiración. Aunque la ventilación minuto de los ratones aumentó en un 20%, de 1,5 ml/min/g a 1,8 ml/min/g, sus niveles de oxígeno en el torrente sanguíneo disminuyeron, lo que significa que sus inhalaciones adicionales no ayudaron a saturar el cuerpo con más oxígeno.
Esto sugiere que los tratamientos diseñados para reducir o borrar TRPM7 en los cuerpos carotídeos no serían viables para las personas que viven en ambientes con poco oxígeno, como aquellos en altitudes muy altas, o para aquellos con condiciones que ya limitan la saturación de oxígeno en la sangre, como los pulmones. enfermedad.
Los hallazgos del equipo también ilustran que la hormona leptina, que se produce en las células grasas y es responsable de frenar el apetito, puede provocar un aumento en los canales TRPM7. Ya se sabe que la leptina acelera la producción y aumenta la concentración de TRPM7 en los cuerpos carotídeos. En ratones obesos que poseen más células grasas, la mayor cantidad de leptina puede provocar una sobresaturación de TRPM7. Estos altos niveles del canal catiónico, a su vez, pueden conducir a las bajas tasas de respiración observadas en ratones obesos con TRPM7.
«Hemos demostrado que la eliminación genética de TRPM7 en los cuerpos carotídeos reduce la respiración suprimida en los trastornos respiratorios del sueño», dice Vsevolod (Seva) Polotsky, M.D., Ph.D., director de investigación del sueño y profesor de medicina en la Universidad Johns Hopkins. Si bien se necesita más investigación, el TRPM7 del cuerpo carotídeo es un objetivo terapéutico prometedor no sólo para la hipertensión en la obesidad, sino también para la respiración anormal durante el sueño asociada con la obesidad.