La anatomía de la faringe de los minicerdos de Yucatán presenta muchas similitudes con la de los humanos. Un nuevo estudio, que ha indagado en las posibles causas de la apnea obstructiva del sueño, confirma que estos animales se convierten en modelos idóneos de estudio ya que sufren este trastorno de manera natural.
La apnea obstructiva del sueño se asocia con las restricciones anatómicas de las vías respiratorias faríngeas, que causan interrupciones del flujo de aire y obligan a quienes la sufren a despertarse. Sin embargo, las dinámicas que hacen que este flujo de aire se detenga son todavía desconocidas.
Para tratar de comprender mejor este trastorno del sueño, un equipo de científicos de la Universidad de Washington (EE UU) ha monitorizado, analizado y reproducido el sueño del minicerdo de Yucatán, una raza de cerdo modificada para que sea más pequeña que los comunes y que presenta similitudes en tamaño, arquitectura y tipo de tejidos en sus vías respiratorias faríngeas con las de los humanos. “También hay similitudes en la forma y tamaño de la lengua”, indican los autores.
Según su estudio, publicado en la revista Heliyon, la apnea del sueño que sufren estos animales puede estudiarse y compararse con la de las personas. Esto se debe a que, a diferencia de otras apneas producidas en ratas o conejos, la que se da entre los minicerdos de Yucatán ocurre “de forma natural”, explica Zi-Jun Liu, investigador principal del departamento de Ortodoncia de la Universidad de Washington.
Uno de los cerdos sedado y sometido a una resonancia magnética./ Liu y col.
El equipo pretendió ir más allá y corroborar una hipótesis que explicaría estas interrupciones en el flujo de aire: la obesidad podría ser posible causante de los bloqueos de aire que se dan en la faringe y provocar los episodios de apnea, al disminuir el volumen de las vías respiratorias, provocar resistencias al flujo de aire y turbulencias.
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 de este. Esta podría ser la razón por la que el aire deja de fluir en la apnea del sueño.
Para comprobar la hipótesis, escogieron cinco ejemplares de minicerdo de Yucatán, de entre nueve y once meses de edad. Dos de ellos eran obesos, con un Índice de Masa Corporal (IMC) por encima de 50, mientras que el resto no superaba un IMC de 39. Después, grabaron y monitorizaron varias sesiones de sueño natural y provocado por sedación de entre tres y cuatro horas.
De los tres sujetos no obesos, solamente uno mostró episodios de apnea —menos de cinco—, mientras que los dos ejemplares considerados obesos sufrieron varios episodios de apnea —más de cinco—, junto con la aparición de ronquidos.
Los datos extraídos se combinaron con las imágenes de resonancia magnética que obtuvieron de los ejemplares, también sedados y tumbados en una posición común para dormir en los cerdos. Con todo ello, construyeron réplicas en 3D de las vías respiratorias de los animales.
Al recrear los flujos de aire, los científicos pudieron mostrar que los cerdos obesos presentaban un estrechamiento significativamente mayor en la garganta. Además, respiraban más rápido, con un aumento del 25 % en la velocidad del flujo de aire a través de estas regiones más estrechas.
A pesar del estrechamiento de la faringe y el aumento en la velocidad del flujo de aire, los investigadores no encontraron ninguna turbulencia en las vías respiratorias de los cerdos. “El mecanismo de la apnea del sueño todavía se sigue sin comprender del todo”, comenta Liu, que se enfrentó a multitud de desafíos para realizar los experimentos y obtener datos precisos.
Los investigadores añaden que, si bien esta investigación mostró que los minicerdos pueden proporcionar un modelo animal natural para examinar la apnea del sueño y brindar una mayor comprensión de cómo esta afecta al cuerpo, se deben realizar más estudios para encontrar una solución a largo plazo y encontrar los mecanismos y detrás de este trastorno.
Referencia:
Liu et al.: “Airflow Dynamics in Obese Minipigs with Obstructive Sleep Apnea”. Heliyon, 2020
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