Todavía queda mucho por saber acerca del coronavirus y los próximos meses son vitales para saber mejor cómo se comporta el virus. Uno de los aspectos más desconcertantes y que es una causa potencialmente mortal es cómo el virus causa la hipoxia silenciosa, que provoca que los niveles de oxígeno en el cuerpo sean anormalmente bajos, lo que puede dañar irreparablemente órganos vitales si no se detecta durante demasiado tiempo.
Ahora, gracias a modelos informáticos y comparaciones con datos de pacientes reales, los ingenieros biomédicos de la Universidad de Boston y los colaboradores de la Universidad de Vermont han comenzado a descifrar el misterio y así lo explican en un trabajo publicado en Nature.
A pesar de experimentar niveles peligrosamente bajos de oxígeno, muchas personas infectadas con casos graves de Covid-19 a veces no muestran síntomas de falta de aire o dificultad para respirar. La habilidad de la hipoxia para infligir daño silenciosamente es la razón por la que se le ha llamado silenciosa.
En los pacientes con coronavirus, se cree que la infección primero daña los pulmones, lo que hace que partes de ellos sean incapaces de funcionar correctamente. Esos tejidos pierden oxígeno y dejan de funcionar, ya no infunden oxígeno al torrente sanguíneo, lo que provoca esta hipoxia. Pero exactamente cómo se produce ese efecto no se ha podido desentrañar.
Según Bela Suki, profesor de ingeniería biomédica y de ciencia e ingeniería de materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Boston, y uno de los autores del estudio, algunos pacientes con coronavirus que han experimentado esos bajos niveles de oxígeno en sangre incompatibles con la vida, mostraron pocos o ningún signo de anomalías cuando se sometieron a gammagrafías pulmonares.
Para ayudar a llegar al fondo de las causas de la hipoxia silenciosa, los ingenieros biomédicos han utilizado modelos informáticos para probar tres escenarios diferentes que ayudan a explicar cómo y por qué los pulmones dejan de proporcionar oxígeno al torrente sanguíneo.
El estudio ha utilizado modelos informáticos para probar tres escenarios diferentes que ayudan a explicar los problemas de la irrigación de los pulmones
Su investigación revela que la hipoxia silenciosa probablemente es causada por una combinación de mecanismos biológicos que pueden ocurrir simultáneamente en los pulmones de pacientes con Covid-19, según el ingeniero biomédico Jacob Herrmann, investigador asociado postdoctoral y también autor del nuevo estudio.
Normalmente, los pulmones cumplen la función vital del intercambio de gases, proporcionando oxígeno a todas las células del cuerpo mientras inhalamos y eliminando el dióxido de carbono cada vez que exhalamos. Los pulmones sanos mantienen la sangre oxigenada a un nivel entre el 95 y el 100 por ciento; si cae por debajo del 92 por ciento, es motivo de preocupación y un médico podría decidir intervenir con oxígeno suplementario.
Los investigadores primero observaron cómo el Covid-19 afecta la capacidad de los pulmones para regular hacia dónde se dirige la sangre. Normalmente, si las áreas del pulmón no están acumulando mucho oxígeno debido al daño causado por una infección, los vasos sanguíneos se contraerán en esas áreas. En realidad, esto es algo bueno para lo que nuestros pulmones han evolucionado, porque obliga a que la sangre fluya a través del tejido pulmonar repleto de oxígeno, que luego circula por el resto del cuerpo.
Pero según Herrmann, los datos clínicos preliminares han sugerido que los pulmones de algunos pacientes con Covid-19 habían perdido la capacidad de restringir el flujo sanguíneo al tejido ya dañado y, por el contrario, estaban abriendo potencialmente esos vasos sanguíneos aún más, algo que es difícil de ver o medir en una tomografía computarizada.
Utilizando un modelo pulmonar computacional, Herrmann, Suki y su equipo probaron esa teoría, revelando que para que los niveles de oxígeno en sangre caigan a los niveles observados en pacientes con Covid-19, el flujo sanguíneo tendría que ser mucho más alto de lo normal en áreas de los pulmones que ya no pueden recolectar oxígeno, lo que contribuye a niveles bajos en todo el cuerpo, según dicen.
A continuación, observaron cómo la coagulación de la sangre puede afectar el flujo sanguíneo en diferentes regiones del pulmón. Cuando el revestimiento de los vasos sanguíneos se inflama debido a la infección por Covid-19, se pueden formar pequeños coágulos de sangre demasiado pequeños para ser vistos en las exploraciones médicas dentro de los pulmones. Descubrieron, utilizando modelos informáticos de los pulmones, que esto podría incitar a la hipoxia silenciosa, pero por sí sola probablemente no sea suficiente para hacer que los niveles de oxígeno caigan tan bajo como los niveles observados en los datos de los pacientes.
Las conclusiones del estudio pueden aportar algo más de luz en la búsqueda de la comprensión de la Covid-19
Por último, los investigadores utilizaron su modelo informático para averiguar si la Covid-19 interfiere con la proporción normal de flujo de aire a sangre que los pulmones necesitan para funcionar normalmente. Este tipo de relación de flujo de aire hacia la sangre no coincidente es algo que ocurre en muchas enfermedades respiratorias, como en los pacientes con asma, y puede ser una posible causa de la hipoxia grave y silenciosa que se ha observado en pacientes con Covid-19.
En conjunto, el estudio sugiere que es probable que una combinación de los tres factores sea responsable de los casos graves de bajo nivel de oxígeno en algunos pacientes con Covid-19. Para los médicos, es fundamental comprender todas las posibles razones por las que el oxígeno en la sangre de un paciente puede ser bajo, para que puedan decidir la forma adecuada de tratamiento, incluidos los medicamentos que podrían ayudar a contraer los vasos sanguíneos, romper los coágulos de sangre o corregir un problema.