Los científicos todavía están resolviendo los muchos aspectos desconcertantes de cómo el nuevo coronavirus ataca los pulmones y otras partes del cuerpo. Uno de los misterios más grandes y potencialmente mortales es cómo el virus causa "hipoxia silenciosa", una condición en la que los niveles de oxígenoen el cuerpo son anormalmente bajos, lo que puede dañar irreparablemente órganos vitales si no se detectan durante demasiado tiempo. Ahora, gracias a modelos informáticos y comparaciones con datos de pacientes reales, los ingenieros biomédicos de la Universidad de Boston y colaboradores de la Universidad de Vermont han comenzado a descifrar el misterio.
A pesar de experimentar niveles peligrosamente bajos de oxígeno, muchas personas infectadas con casos graves de COVID-19 a veces no muestran síntomas de falta de aliento o dificultad para respirar. La capacidad de la hipoxia para infligir daño silenciosamente es la razón por la que se ha acuñado como "silencioso". En pacientes con coronavirus, se cree que la infección primero daña los pulmones, dejando partes de ellos incapaces de funcionar correctamente. Esos tejidos pierden oxígeno y dejan de funcionar, ya no infunden oxígeno en el torrente sanguíneo, lo que provoca una hipoxia silenciosa. Pero no se sabe exactamente cómo se produce ese efecto dominóha sido claro hasta ahora.
"No sabíamos [cómo esto] era fisiológicamente posible", dice Bela Suki, profesora de ingeniería biomédica y de ciencia e ingeniería de materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires y una de las autoras del estudio. Algunos pacientes con coronavirus han experimentadolo que algunos expertos han descrito como niveles de oxígeno en sangre que son "incompatibles con la vida". Es inquietante, dice Suki, que muchos de estos pacientes mostraron pocos o ningún signo de anomalías cuando se sometieron a gammagrafías pulmonares.
Para ayudar a llegar al fondo de las causas de la hipoxia silenciosa, los ingenieros biomédicos de BU utilizaron modelos informáticos para probar tres escenarios diferentes que ayudan a explicar cómo y por qué los pulmones dejan de proporcionar oxígeno al torrente sanguíneo. Su investigación, que se ha publicado en Comunicaciones de la naturaleza, revela que la hipoxia silenciosa probablemente es causada por una combinación de mecanismos biológicos que pueden ocurrir simultáneamente en los pulmones de pacientes con COVID-19, según el ingeniero biomédico Jacob Herrmann, investigador asociado postdoctoral en el laboratorio de Suki y autor principal del nuevo estudio.
Normalmente, los pulmones cumplen la función de mantenimiento de la vida del intercambio de gases, proporcionando oxígeno a cada célula del cuerpo mientras inhalamos y eliminándonos de dióxido de carbono cada vez que exhalamos. Los pulmones sanos mantienen la sangre oxigenada a un nivel entre 95y 100 por ciento: si cae por debajo del 92 por ciento, es motivo de preocupación y un médico podría decidir intervenir con oxígeno suplementario. Al principio de la pandemia de coronavirus, cuando los médicos comenzaron a dar la alarma sobre la hipoxia silenciosa, los oxímetros salieron volando de la tiendaestantes ya que muchas personas, preocupadas de que ellos o sus familiares pudieran tener que recuperarse de casos más leves de coronavirus en casa, quisieran poder controlar sus niveles de oxígeno en sangre.
Los investigadores primero observaron cómo el COVID-19 afecta la capacidad de los pulmones para regular hacia dónde se dirige la sangre. Normalmente, si las áreas del pulmón no están recolectando mucho oxígeno debido al daño de una infección, los vasos sanguíneos se contraerán en esas áreas.En realidad, esto es algo bueno para lo que nuestros pulmones han evolucionado, porque obliga a la sangre a fluir a través del tejido pulmonar repleto de oxígeno, que luego circula por el resto del cuerpo.
Pero según Herrmann, los datos clínicos preliminares han sugerido que los pulmones de algunos pacientes con COVID-19 habían perdido la capacidad de restringir el flujo sanguíneo al tejido ya dañado y, por el contrario, estaban potencialmente abriendo esos vasos sanguíneos aún más, algoque es difícil de ver o medir en una tomografía computarizada.
Utilizando un modelo pulmonar computacional, Herrmann, Suki y su equipo probaron esa teoría, revelando que para que los niveles de oxígeno en sangre caigan a los niveles observados en pacientes con COVID-19, el flujo sanguíneo tendría que ser mucho más alto de lo normal en áreasde los pulmones que ya no pueden recolectar oxígeno, lo que contribuye a niveles bajos de oxígeno en todo el cuerpo, dicen.
Luego, observaron cómo la coagulación de la sangre puede afectar el flujo sanguíneo en diferentes regiones del pulmón. Cuando el revestimiento de los vasos sanguíneos se inflama por la infección por COVID-19, se pueden formar pequeños coágulos de sangre demasiado pequeños para ser vistos en las exploraciones médicas dentro delEncontraron, usando modelos computarizados de los pulmones, que esto podría incitar a la hipoxia silenciosa, pero por sí sola probablemente no sea suficiente para hacer que los niveles de oxígeno caigan tan bajo como los niveles observados en los datos de los pacientes.
Por último, los investigadores utilizaron su modelo de computadora para averiguar si COVID-19 interfiere con la proporción normal de flujo de aire a sangre que los pulmones necesitan para funcionar normalmente. Este tipo de proporción de flujo de aire a sangre no coincidente es algoque ocurre en muchas enfermedades respiratorias, como en los pacientes con asma, dice Suki, y puede ser un posible contribuyente a la hipoxia grave y silenciosa que se ha observado en los pacientes con COVID-19. Sus modelos sugieren que para que esto sea una causa dehipoxia silenciosa, el desajuste debe estar ocurriendo en partes del pulmón que no parecen lesionadas o anormales en los escáneres pulmonares.
En conjunto, sus hallazgos sugieren que es probable que una combinación de los tres factores sea responsable de los casos graves de oxígeno bajo en algunos pacientes con COVID-19. Al tener una mejor comprensión de estos mecanismos subyacentes, y cómo las combinaciones podrían variar deDe paciente a paciente, los médicos pueden tomar decisiones más informadas sobre el tratamiento de pacientes utilizando medidas como ventilación y oxígeno suplementario. Actualmente se están estudiando varias intervenciones, incluida una intervención de baja tecnología llamada posición boca abajo que voltea a los pacientes boca abajo, lo que permite laparte posterior de los pulmones para extraer más oxígeno y nivelar la relación aire-sangre que no coincide.
"Diferentes personas responden a este virus de manera tan diferente", dice Suki. Para los médicos, dice que es fundamental comprender todas las posibles razones por las que el oxígeno en sangre de un paciente puede ser bajo, para que puedan decidir la forma adecuada de tratamiento.incluidos los medicamentos que podrían ayudar a contraer los vasos sanguíneos, eliminar los coágulos de sangre o corregir una relación de flujo de aire a sangre no coincidente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Boston . Original escrito por Jessica Colarossi. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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