Más oxígeno a los tejidos

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Cuando un animal necesita que su sangre aumente su capacidad de transporte de oxígeno a los tejidos, hay dos posibles vías alternativas para conseguirlo. Una consiste en aumentar la concentración sanguínea del pigmento respiratorio. De hecho, dentro de ciertos límites, la concentración de hemoglobina puede experimentar variaciones significativas en periodos de tiempo relativamente cortos. Me refiero a variaciones tales como las que se derivan del entrenamiento en altura, el uso de cámaras hipobáricas o la utilización de la hormona eritropoietina (EPO) para aumentar la concentración de glóbulos rojos. Pero ésta no puede elevarse en exceso, pues provocaría un peligroso aumento de la densidad de la sangre, lo que dificultaría la circulación en los capilares y podría provocar la formación de obstrucciones de gravísimas consecuencias.

Hay una segunda alternativa para aumentar la capacidad de la sangre para transportar oxígeno sin que ello suponga un aumento en la concentración de pigmento respiratorio. Ello es posible, tomando los capilares de los alveolos pulmonares la misma cantidad de oxígeno, si se modifica una de las características básicas de la hemoglobina al llegar ésta a los tejidos. Me refiero a un cambio en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. De hecho, en muchos animales ocurre que la afinidad del pigmento por el oxígeno es más alta cuando la sangre se encuentra en los capilares pulmonares que cuando se encuentra en los capilares musculares o del resto de los tejidos. Ese fenómeno es consecuencia del llamado efecto Bohr y gracias a él la sangre, debido a la pérdida de afinidad, cede más oxígeno a las células que el que cedería en ausencia del mismo. Al retornar a los pulmones se recupera la afinidad, por lo que se encuentra en condiciones de tomar casi el máximo posible.

Hace unos años el grupo de investigación que dirige el premio Nóbel de Química Jean-Marie Lehn realizó un descubrimiento que tiene que ver con la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. El descubrimiento consistió en el hallazgo de una molécula que provoca un descenso importante en la afinidad de la hemoglobina y gracias a ese descenso, la sangre cede mucho más oxígeno a los tejidos que el que ocurre en condiciones normales. La molécula es el mioinositol trispirofosfato (ITPP) y se ha de combinar con la hemoglobina para surtir su efecto. Eso sí, parece ser que puede administrarse bebiéndola disuelta en agua, por lo que la puede utilizar cualquier persona.

Como puede verse en la figura, la saturación de oxígeno del pigmento es sensiblemente inferior cuando éste está combinado con ITPP, sobre todo en la sangre venosa, lo que facilita mucho la cesión de oxígeno a los tejidos cuando la sangre se encuentra en los capilares de los tejidos
Como puede verse en la figura, la saturación de oxígeno del pigmento es sensiblemente inferior cuando éste está combinado con ITPP, sobre todo en la sangre venosa, lo que facilita mucho la cesión de oxígeno a los tejidos cuando la sangre se encuentra en los capilares que los irrigan.

La investigación se ha realizado con el propósito de que sea utilizada por personas que, por tener el corazón dañado, tienen limitaciones para desarrollar actividades físicas. Y lo cierto es que en las pruebas realizadas, se ha observado que la molécula es efectiva, ya que la hemoglobina combinada con ITPP cede más oxígeno al llegar a los tejidos. En este momento prosiguen los ensayos clínicos para su uso con los fines médicos descritos.

Pero como es lógico, y dado que se trata de un producto que eleva el rendimiento físico aeróbico, ya hay un mercado -al menos en internet- para el mismo. Se tiene constancia de que se ha utilizado para elevar el rendimiento de caballos de carreras. Y lo lógico es pensar que hay atletas que también lo usan o lo han utilizado, porque ya se están desarrollando técnicas analíticas para su detección en la sangre.

Referencia: “Enhanced exercise capacity in mice with severe heart failure treated with a novel allosteric effector of hemoglobin, myo-inositol trispyrophosphate,” by Andreia Biolo et al. PNAS 106: 1926-1929.

3 Comentarios

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DigodiegoDigodiego

Tengo entendido que en eras en que los niveles de oxigeno era muy superiores a los actuales esto permitió la existencia de insectos enormes.
¿Influye la cantidad de oxigeno en el tamaño de otras especies ?
Gracias

Juan Ignacio Pérez

Es parece, sí, porque el sistema respiratorio de los insectos, basado en traqueas, no está relacionado con el circulatorio y en él la difusión de O2 a las células no está mediada por la sangre, es directa. Pero eso impone límites al tamaño que se puede alcanzar. En ese tipo de animales cuanto más alta es la disponibilidad ambiental de oxígeno más fácilmente difunde éste hacia el interior y mayor es la distancia que puede haber entre la atmósfera y las células. Por eso, cuanto mayor es la disponibilidad ambiental de O2 mayor es el tamaño que puede alcanzar un insecto.
La misma lógica se aplica a las especies en las que la difusión de O2 no mediada por un sistema vascular cumple un papel importante. El ejemplo más espectacular es el de los anfibios urodelos, que tambien eran grandes en las épocas en que lo eran los insectos. Hay que tener en cuenta que en los anfibios, aunque parte del oxígeno se obtiene mediante el órgano respiratorio, otra parte se capta a través de la piel y supongo que al menos una parte de ese oxígeno difunde hacia el interior, por lo que también en este caso la tensión ambiental de oxígeno condiciona la longitud de la vía de difusión y, por lo tanto, el tamaño del animal.

Juan RJuan R

Más que interesante esta entrada y el artículo que se cita. Tal como están las cosas, la idea de que en el deporte profesional ya se ha utilizado es más que posible. Quizás, como de costumbre explicaría el alto rendimiento de algunos deportistas que asombran con su capacidad de mantener alto nivel de rendimiento sin apenas descanso.
Por otro lado, el artículo original hace pensar en los procesos básicos fisiológicos que suceden durante el ejercicio, por ejemplo que la actividad muscular lleva al crecimiento del músculo y como consecuencia a la angiogénesis. De forma que entre las señales moleculares normales que aparecen durante el ejercicio está la que cambia la afinidad del Hb por el oxígeno (en el artículo citan IP6 y 2,3BPG) pero además debe haber otras (o quizás las mismas) que promuevan la angiogénesis para que todo tenga más acceso al O2. Sin embargo, este nuevo compuesto actúa de forma doble, mejora la liberación de O2 en el tejido pero bloquea la angiogénesis. Creo recordar que no se conocen muy bien las señales que llevan a promover angiogénesis y los factores que la regulan etc. Por lo que esta molécula ITPP podría ser una buena herramienta para tirar del hilo del proceso fisiológico de angiogénesis… ya veremos
saludos

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