Tras efectuar experimentos en ratones, los investigadores de Johns Hopkins Medicine encontraron que una de las hormonas que regula el apetito y el peso corporal, puede aliviar la dificultad respiratoria durante el sueño si se administra por la nariz.
Este hallazgo permitiría la posibilidad de elaborar tratamientos de fácil aplicación para aquellas personas que sufren de trastornos respiratorios del sueño, tales como la apnea del sueño.
El estudio se publicó en la revista científica digital, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.
La leptina es una hormona que se identificó por primera vez en 1994 y que se sintetiza principalmente en el tejido adiposo del cuerpo. Esta hormona actúa sobre la región del cerebro que regula el apetito, modulando así la sensación de hambre.
“Si bien la posibilidad de emplear la leptina para tratar la obesidad y controlar el apetito no se materializó en los ensayos clínicos con humanos, su acción en el aparato respiratorio nos ha desvelado otras posibilidades terapéuticas”, afirma Vsevolod Y. Polotsky, autor principal del estudio y profesor de neumología y medicina intensiva en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
Las investigaciones de Polotsky y su equipo se han centrado en elaborar estrategias terapéuticas para tratar el síndrome de apnea obstructiva del sueño (SAOS), una enfermedad grave que afecta a casi el 30 por ciento de la población adulta en Estados Unidos, y que, en ocasiones, es mortal.
La prevalencia del SAOS aumenta en un 50 por ciento en la población obesa. Este síndrome se caracteriza por pausas respiratorias frecuentes, aunque cortas, en las que se deja de respirar mientras se duerme debido a una obstrucción de la vía aérea superior.
Dicha interrupción en la respiración reduce la cantidad de oxígeno en la sangre. Las personas obesas tienen además una predisposición mayor a sufrir otro tipo de trastorno respiratorio del sueño, el síndrome de obesidad-hipoventilación, el cual suele acompañar a la apnea del sueño.
En la actualidad el tratamiento más eficaz para los trastornos respiratorios del sueño es el aparato CPAP (presión positiva continua en las vías aéreas), el cual, a través de una mascarilla que se ajusta a la nariz o a la boca, genera una presión de aire que mantiene abierta la garganta y evita así el cierre de la vía aérea durante el sueño.
Basándose en investigaciones anteriores, Polotsky señala que la leptina desempeña una labor fundamental en la regulación de la respiración y se puede emplear para tratar eficazmente los síntomas de los trastornos respiratorios del sueño en ratones naturalmente obesos que tienen carencia de leptina.
No obstante, los ratones de laboratorio que se engordan artificialmente son resistentes a la hormona y no reaccionan de la misma forma cuando se les inyecta la leptina en el vientre.
“Esta resistencia a la leptina se debe, en gran medida, a que es más difícil para la hormona inyectada atravesar la barrera hematoencefálica e interactuar con su receptor específico”, indica Slava Berger, investigador posdoctoral del laboratorio dirigido por Polotsky.
La investigación
Dispuestos a comprobar la validez o invalidez de esta premisa, los investigadores administraron una dieta cetógena a los ratones machos adultos durante 16 semanas. Ya que la leptina favorece la pérdida de peso a largo plazo, lo que a su vez disminuye las alteraciones respiratorias, los investigadores evaluaron primeramente el efecto inmediato de una dosis única de leptina en la respiración durante el sueño, antes de que tuviera algún efecto sobre la regulación del apetito.
El equipo midió la cantidad de aire que inspiraban los ratones con base en las variaciones de la temperatura corporal y la presencia de hipoxemia durante el sueño. Para evaluar la hipoxemia, les colocaron a los animales una especie de collarín, similar a los pulsioxímetros que se utilizan en el servicio ambulatorio de urgencias para medir la cantidad de oxígeno presente en la sangre de los humanos.
Tras un análisis de los resultados, descubrieron que únicamente los ratones a los que habían administrado la leptina por la nariz presentaban un aumento de más del 40 por ciento de la ventilación pulmonar durante el sueño. Dicho aumento de la respiración mejoró la obstrucción de la vía aérea y redujo en más de la mitad la hipoxemia en los animales.
Los investigadores utilizaron un método de tinción para estudiar las neuronas de los ratones a los que habían administrado la leptina por la nariz y señalaron que la hormona interactuaba con su receptor en la superficie de las células neuronales, lo cual confirmaba que la vía transnasal permitía que la leptina atravesara la barrera hematoencefálica y llegara directamente al cerebro, evitando así la resistencia.
A fin de estudiar más detenidamente los efectos metabólicos del tratamiento con leptina a largo plazo, los científicos administraron la hormona, por la nariz y por inyección en el vientre, a un subgrupo de ratones obesos durante dos semanas.
Tras analizar los resultados, comprobaron nuevamente que solo en los ratones que habían recibido la leptina por la nariz se había reducido el peso y la ingesta de alimentos.
Dichos ratones perdieron un gramo, lo que equivale al tres por ciento del peso corporal total; mientras que los ratones inyectados aumentaron más de tres gramos de peso, lo cual indicaba la presencia de un mecanismo de resistencia a la leptina.
“Creemos que nuestro estudio ofrece el primer indicio claro de que la leptina administrada por la nariz mejora los trastornos respiratorios del sueño. A partir de este punto, nos enfocaremos en estudios que nos permitan analizar los efectos que tienen distintas dosis de leptina administradas por esta vía en ratones”, concluye Polotsky.
“Identificar las principales moléculas que regulan la respiración y cómo estas podrían utilizarse para tratar enfermedades como la apnea del sueño es un logro importante,” dijo Michael Twery, Ph.D., director del Centro Nacional de Investigación de Trastornos del Sueño en el Instituto del Corazón, Pulmón y Sangre, parte de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH por sus siglas en inglés).
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