Con un hocico pequeño, una cola corta y rizada y un estómago grande y redondo, los mini cerdos son el epítome de lo lindo y, a veces, roncan. Ahora, los investigadores creen que estos cerdos roncadores pueden usarse para estudiar la apnea obstructiva del sueño. Un estudio que aparece el 19 de enero en la revista Heliyon descubrió que los mini cerdos de Yucatán obesos tienen apnea del sueño de origen natural y que las imágenes de resonancia magnética tomadas mientras están en sueño sedado se pueden usar para obtener nuevos conocimientos sobre lo que sucede en las vías respiratorias durante los episodios de apnea del sueño a través de la dinámica de flujo computacional CFDanálisis.
"Estos son cerdos muy gordos", dice el primer autor Zi-Jun Liu, profesor de investigación e investigador principal en el Departamento de Ortodoncia de la Universidad de Washington.
Debido a que la apnea del sueño, una obstrucción común de las vías respiratorias que en los humanos hace que alguien se despierte repetidamente, actualmente solo tiene algunos tratamientos engorrosos o invasivos, Liu y sus colegas buscaron comprender mejor el mecanismo detrás de la enfermedad.
Observaron a los cerdos pequeños de Yucatán, dos obesos y tres de peso normal, en parte porque son comparables tanto en la estructura de las vías respiratorias como en el tamaño a los humanos. Estos cerdos pueden ser "pequeños", pero todavía pesan 100 libras en condiciones normalesLos cerdos obesos son incluso más pesados ". Para dar un poco de contexto, el índice de masa corporal IMC normal oscila entre 25 y 28, y la obesidad es superior a 30-35. En los cerdos, los IMC normales oscilan entre 30 y 35, conla obesidad alcanzó más de 50 ", dice Liu.
Pero lo que es aún más importante, la obesidad en los cerdos pequeños puede causar que padezcan apnea del sueño. En otros modelos animales, como ratas y conejos, los investigadores tienen que hacer que el animal aumente de peso para tener problemas de sueño, lo que todavía no lo haría.confirman la apnea del sueño en el animal, o bloquean las vías respiratorias para producir una apnea del sueño que ocurre de forma no natural. "Ese es el hallazgo más importante", dice Liu. "Esta apnea del sueño que ocurre naturalmente en estos mini cerdos de Yucatán fue validada".
Después de sedar a los sujetos, Liu y sus colegas observaron múltiples episodios de apnea del sueño por hora en ambos cerdos obesos, mientras que solo uno de los cerdos de peso normal presentó episodios. En el sueño natural, solo los minicerdos obesos tuvieron episodios de apnea del sueño, ytenían hasta 35 por hora. Si bien los investigadores no presenciaron ningún episodio de ronquidos en los mini cerdos de peso normal, los cerdos obesos emitieron un ronquido bajo, parecido al de un dinosaurio, tanto en el sueño sedado como en el natural.
Liu y sus colegas también estudiaron a los cinco cerditos en una máquina de resonancia magnética mientras dormían sedados. Se sabe que la apnea del sueño es causada por restricciones anatómicas de la nariz y la garganta que causan interrupciones del flujo de aire, pero la dinámica de cómo fluye el airea través de estos conductos y los mecanismos que hacen que el flujo de aire se detenga no se comprenden bien. Los investigadores utilizaron las imágenes de resonancia magnética que tomaron para construir una réplica en 3D de las vías respiratorias de los cerdos, y encontraron que los cerdos obesos tenían un estrechamiento significativamente mayor en la garganta y quehubo un aumento del 25% en la velocidad del flujo de aire a través de estas regiones más estrechas.
Una de las hipótesis de los investigadores era que la apnea del sueño era causada por lo que se conoce como "turbulencia" en las vías respiratorias. "Es posible que esté familiarizado con el término turbulencia cuando viaja en avión. Es aire que circula solo en elárea, que por supuesto en un avión hace que salte hacia arriba y hacia abajo ", dice Liu. En las vías respiratorias de los cerdos, la formación de turbulencias podría ser causada por una combinación de un cambio abrupto en la forma de la vía del flujo de aire y una alta velocidad del flujo de aire- y los investigadores plantearon la hipótesis de que podría ser la razón por la que el aire deja de fluir en la apnea del sueño. Sin embargo, los hallazgos de los cerdos mostraron que ese no era el caso: a pesar del estrechamiento de la faringe y el aumento en la velocidad del flujo de aire, los investigadoresno encontró ninguna turbulencia en las vías respiratorias de los cerdos.
Liu dice que la realización de esta investigación supuso numerosos desafíos. Se requirió monitorear a los mini cerdos obesos de 150-200 libras, con todas las campanas y silbidos del monitoreo del sueño humano: dispositivos para monitorear la dinámica del flujo de aire, los movimientos del pecho y el abdomen,actividad cerebral y muscular, saturación de oxígeno y más, era necesario conectar a los cerdos en todo momento para obtener los datos adecuados.
Los investigadores añaden que, si bien esta investigación mostró que los mini cerdos pueden proporcionar un modelo animal natural para examinar la apnea del sueño y brindar una mayor comprensión de cómo la apnea del sueño afecta al cuerpo, se debe hacer más para encontrar una solución a largo plazo paray los mecanismos detrás de esta enfermedad. "A pesar de nuestros hallazgos, el mecanismo de la apnea del sueño todavía no se comprende del todo", dice Liu. "Por supuesto, hay razones anatómicas, pero las razones funcionales detrás de esto todavía están en debate".
Este trabajo fue apoyado por una subvención del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial NIDCR y el Fondo de Investigación Morell para la Beca de Investigación de Verano SURF de la Facultad de Odontología de la Universidad de Washington.
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