Encara queda molt per saber sobre el coronavirus i els mesos vinents són vitals per saber millor com es comporta el virus. Un dels aspectes més desconcertants i que és una causa potencialment mortal és com el virus causa la hipòxia silenciosa, que provoca que els nivells d'oxigen al cos siguin anormalment baixos, la qual cosa pot fer malbé irreparablement òrgans vitals si no es detecta durant massa temps.
Ara, gràcies a models informàtics i comparacions amb dades de pacients reals, els enginyers biomèdics de la Universitat de Boston i els col·laboradors de la Universitat de Vermont han començat a desxifrar el misteri i així ho expliquen en un treball publicat a Nature.
Malgrat experimentar nivells perillosament baixos d'oxigen, moltes persones infectades amb casos greus de Covid-19 de vegades no mostren símptomes de falta d'aire o dificultat per respirar. L'habilitat de la hipòxia per infligir dany silenciosament és la raó per la qual se li ha dit silenciosa.
En els pacients amb coronavirus, es creu que la infecció primer fa malbé els pulmons, la qual cosa fa que parts d'ells siguin incapaços de funcionar correctament. Aquests teixits perden oxigen i deixen de funcionar, ja no infonen oxigen al corrent sanguini, la qual cosa provoca aquesta hipòxia. Però exactament com es produeix aquest efecte no s'ha pogut desentranyar.
Segons Bela Suki, professor d'enginyeria biomèdica i de ciència i enginyeria de materials de la Facultat d'Enginyeria de la Universitat de Boston, i un dels autors de l'estudi, alguns pacients amb coronavirus que han experimentat aquests baixos nivells d'oxigen en sang incompatibles amb la vida, van mostrar pocs o cap signe d'anomalies quan es van sotmetre a gammagrafies pulmonars.
Per ajudar a arribar al fons de les causes de la hipòxia silenciosa, els enginyers biomèdics han utilitzat models informàtics per provar tres escenaris diferents que ajuden a explicar com i per què els pulmons deixen de proporcionar oxigen al corrent sanguini.
L'estudi ha utilitzat models informàtics per provar tres escenaris diferents que ajuden a explicar els problemes de la irrigació dels pulmons
La seva investigació revela que la hipòxia silenciosa probablement és causada per una combinació de mecanismes biològics que poden passar simultàniament als pulmons de pacients amb Covid-19, segons l'enginyer biomèdic Jacob Herrmann, investigador associat postdoctoral i també autor del nou estudi.
Normalment, els pulmons compleixen la funció vital de l'intercanvi de gasos, proporcionant oxigen a totes les cèl·lules del cos mentre inhalem i eliminant el diòxid de carboni cada vegada que exhalem. Els pulmons sans mantenen la sang oxigenada a un nivell entre el 95 i el 100 per cent; si cau per sota del 92 per cent, és motiu de preocupació i un metge podria decidir intervenir amb oxigen suplementari.
Els investigadors primer van observar com la Covid-19 afecta la capacitat dels pulmons per regular cap a on es dirigeix la sang. Normalment, si les àrees del pulmó no estan acumulant gaire oxigen a causa del dany causat per una infecció, els vasos sanguinis es contrauran en aquestes àrees. En realitat, això és una cosa bona per a la qual els nostres pulmons han evolucionat, perquè obliga que la sang flueixi a través del teixit pulmonar atapeït d'oxigen, que després circula per la resta del cos.
Però segons Herrmann, les dades clíniques preliminars han suggerit que els pulmons d'alguns pacients amb Covid-19 havien perdut la capacitat de restringir el flux sanguini al teixit ja fet malbé i, al contrari, estaven obrint potencialment aquests vasos sanguinis encara més, una cosa que és difícil de veure o mesurar en una tomografia computerizada.
Utilitzant un model pulmonar computacional, Herrmann, Suki i el seu equip van provar aquesta teoria, revelant que perquè els nivells d'oxigen en sang caiguin als nivells observats en pacients amb Covid-19, el flux sanguini hauria de ser molt més alt del normal en àrees dels pulmons que ja no poden recollir oxigen, la qual cosa contribueix a nivells baixos a tot el cos, segons diuen.
A continuació, van observar com la coagulació de la sang pot afectar el flux sanguini en diferents regions del pulmó. Quan el revestiment dels vasos sanguinis s'inflama a causa de la infecció per Covid-19, es poden formar petits coàguls de sang massa petits per ser vistos en les exploracions mèdiques dins dels pulmons. Van descobrir, utilitzant models informàtics dels pulmons, que això podria incitar a la hipòxia silenciosa, però per si sola probablement no és suficient per fer que els nivells d'oxigen caiguin tan baix com els nivells observats en les dades dels pacients.
Les conclusions de l'estudi poden aportar alguna cosa més de llum en la recerca de la comprensió de la Covid-19
Finalment, els investigadors van utilitzar el seu model informàtic per esbrinar si la Covid-19 interfereix amb la proporció normal de flux d'aire a sang que els pulmons necessiten per funcionar normalment. Aquest tipus de relació de flux d'aire cap a la sang no coincident és una cosa que ocorre en moltes malalties respiratòries, com en els pacients amb asma, i pot ser una possible causa de la hipòxia greu i silenciosa que s'ha observat en pacients amb Covid-19.
En conjunt, l'estudi suggereix que és probable que una combinació dels tres factors sigui responsable dels casos greus de baix nivell d'oxigen en alguns pacients amb Covid-19. Per als metges, és fonamental comprendre totes les possibles raons per les quals l'oxigen a la sang d'un pacient pot ser baix, perquè puguin decidir la forma adequada de tractament, inclosos els medicaments que podrien ajudar a contreure els vasos sanguinis, trencar els coàguls de sang o corregir un problema.