Este fenómeno allana el camino hacia una mejor comprensión de las respuestas térmicas de los vertebrados frente a estos procesos y a las inflamaciones
AGENCIA FAPESP/DICYT – Un fenómeno descrito en ratas y ratones y que se destina a tolerar inflamaciones e infecciones severas ha sido ahora demostrado por primera vez en pollos. Los resultados de este estudio, que contó con el apoyo por la FAPESP y que llevaron a cabo investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) y de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, constituyeron el tema de un artículo publicado en el Journal of Physiology.
Los científicos demostraron que, también en las aves, la fiebre no es la única respuesta de alteración de la temperatura corporal frente a las infecciones provocadas por virus y bacterias, ya que la hipotermia regulada puede ahorrar energía del organismo durante la emergencia de cuadros infecciosos graves.
“Se sabe desde hace mucho tiempo que la fiebre constituye una forma a través de la cual el organismo combate a agentes agresores, pero el calentamiento del cuerpo requiere bastante energía, lo que puede significarle un alto costo al sistema. Lo que se ha venido demostrando en los últimos años, incluso en personas internadas en unidades de terapia intensiva, es que el cuerpo suele enfriarse durante las infecciones graves, para ahorrar energía y preservarse así frente a esos cuadros severos”, comenta Kênia Cardoso Bícego, docente de la Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias (FCAV) de la Unesp en la localidad de Jaboticabal, y coordinadora del estudio. Este trabajo integra un proyecto coordinado por Cardoso Bícego y apoyado por la FAPESP. Y forma parte a su vez del doctorado de Lara do Amaral Silva culminado en la FCAV-Unesp.
Hasta que trabajos realizados con mamíferos por otros grupos de investigaciones demostraron lo contrario, el punto de vista referente a la hipotermia durante las infecciones graves era otro. Se creía que la baja de la temperatura era consecuencia de la falta de oxígeno (hipoxia), inferida por la mengua de la tasa metabólica observada en los experimentos, que a su vez estaría ocasionada por un colapso del sistema.
“Estos trabajos demostraron que la merma de temperatura a decir verdad disminuye el gasto energético, con lo cual el cuerpo necesita menos oxígeno. Aparte de conservar energía, se reducen los daños en los tejidos: en los pulmones y en el hígado, por ejemplo. Por ende, esta es una respuesta beneficiosa que el propio organismo induce”, explica Cardoso Bícego.
Alexandre Steiner, uno de los coautores del estudio y docente del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la USP, había venido estudiando durante los últimos años este mismo fenómeno en ratas y en humanos. Pero la hipotermia regulada ha sido ahora demostrada por primera vez en aves.
Posibles aplicaciones
Con los datos de los mamíferos en manos, el grupo multidisciplinario de la Unesp realizó experimentos con pollos sometidos a una infección grave simulada mediante la administración de un lipopolisacárido hallado en las paredes de algunos tipos de bacterias. Al igual que las ratas en otros trabajos, los pollitos también experimentaron una gran disminución de la temperatura corporal y en la tasa metabólica.
“Cuando están en un ambiente frio, normalmente se produce la vasoconstricción de la piel para conservar el calor dentro del cuerpo, pero los pollitos infectados exhibieron una vasodilatación durante la baja de la temperatura corporal, lo que demuestra la activación de vías de pérdida de calor para facilitar la hipotermia”, señala la investigadora.
Asimismo, los científicos necesitaban una demonstración fisiológica de que la hipotermia era controlada. Para ello utilizaron un fármaco que fuerza el aumento de la tasa metabólica. Si la hipotermia ocurriese debido a la falta de oxígeno en los tejidos del cuerpo, tal como lo sostenía la hipótesis vigente hasta entonces, la droga no les haría efecto a los animales infectados. Pero los pollitos lograron elevar la tasa metabólica aun cuando siguieron estando fríos. “Quitamos una vía de inducción de esa caída de temperatura, que es la merma de la tasa metabólica, pero los animales siguieron induciendo el enfriamiento. Si incluso al ‘engañar’ al organismo, este siguió emitiendo la misma respuesta, esto constituye una evidencia muy fuerte de que se trata de una baja regulada de la temperatura”, dice.
En colaboración con Marcos Tulio de Oliveira, docente de la FCAV-Unesp también apoyado por la FAPESP, el grupo demostró a su vez que la actividad de las mitocondrias (las unidades celulares de producción de energía) musculares se mantenía intacta durante la hipotermia. Y esto constituye una evidencia más de que no hubo colapso en el sistema de producción de energía.
Este resultado no genera necesariamente aplicaciones inmediatas, pero refuerza la acumulación de evidencias acerca de la importancia de la hipotermia regulada tanto para la medicina veterinaria como para el tratamiento de infecciones graves como la sepsis en humanos. “Se trata de un cambio de paradigma sobre las respuestas térmicas frente a la inflamación”, afirma Cardoso Bícego.
Asimismo, este estudio indica que dicha capacidad puede haber sido heredada de un lejano antepasado común de mamíferos y aves. Otra posibilidad indica que puede haber sido adquirida en forma independiente por ambos grupos. En los dos casos, constituye una demostración de la posible ventaja de este mecanismo durante la evolución de los vertebrados.
“En un sistema de producción de pollos de corte, por ejemplo, en el cual los animales viven solamente 40 días, talvez estos conocimientos no se apliquen fácilmente. Pero al pensar en la producción de matrices o en otros animales de producción y de compañía, una posible aplicación veterinaria consistiría en mantener animales que están fríos a aquella temperatura y no intentar aportarles calor. Por supuesto que para ello deberían hacerse pruebas en condiciones clínicas específicas”, estima la investigadora, quien ahora trabaja con miras a entender mejor los mecanismos que llevan a la hipotermia regulada en las aves.
