Nuevos hallazgos sobre cómo los sherpas han desarrollado su eficiencia energética sobrehumana

Los sherpas han evolucionado hasta convertirse en montañeros superhumanos extremadamente eficientes en la producción de energía para sus cuerpos incluso cuando el oxígeno es escaso, sugiere una nueva investigación publicada este lunes en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a desarrollar nuevas formas de tratar la hipoxia --la falta de oxígeno-- en los pacientes. Una proporción significativa de pacientes en unidades de cuidados intensivos (UCI) experimentan hipoxia potencialmente mortal, una complicación asociada con enfermedades desde hemorragia a sepsis.

Cuando el oxígeno es escaso, el cuerpo se ve obligado a trabajar más duro para asegurar que el cerebro y los músculos reciban suficiente de este nutriente esencial. Una de las maneras más comúnmente observadas que el cuerpo tiene de compensar la falta de oxígeno es generar más glóbulos rojos, que son responsables de llevar sangre alrededor del cuerpo a nuestros órganos, pero esto hace que la sangre sea más gruesa, por lo que fluye más lentamente y es más probable que obstruya los vasos sanguíneos.

Los escaladores de montaña a menudo están expuestos a bajos niveles de oxígeno, particularmente a altas altitudes, por lo que suelen tener que tomarse tiempo durante largos ascensos para aclimatarse a su entorno, dando al cuerpo el tiempo suficiente para adaptarse y prevenir el mal de altura. Además, pueden necesitar suministros de oxígeno para suplementar la escasez de aire.

Los científicos saben desde hace tiempo que las personas poseen diferentes respuestas a las altitudes elevadas. Mientras que la mayoría de los escaladores requieren más oxígeno para escalar el Monte Everest, cuyo pico está a 8.848 metros sobre el nivel del mar, un puñado de escaladores han logrado hacerlo sin necesidad de botellas de oxígeno.

En particular, los sherpas, grupo étnico de las regiones montañosas de Nepal, pueden vivir a gran altitud sin consecuencias aparentes para su salud. Como resultado, muchos de ellos trabajan como guías para apoyar las expediciones que se realizan en el Himalaya, además de que se conoce que dos de ellos han alcanzado la cumbre del Everest hasta 21 veces.

Trabajos previos han sugerido diferencias entre los sherpas y las personas que viven en áreas no de gran altitud, conocidas colectivamente como "tierras bajas", incluyendo menos glóbulos rojos en sherpas a gran altitud, pero mayores niveles de óxido nítrico, un químico que abre los vasos sanguíneos y mantiene la sangre fluida.

LAS MITOCONDRIAS DE LOS SHERPAS, MÁS EFICIENTES EN EL USO DE OXÍGENO

La evidencia sugiere que los primeros seres humanos estuvieron presentes en la meseta tibetana hace unos 30.000 años, con los primeros colonos permanentes apareciendo entre hace 6.000 y 9.000 años, lo que plantea la posibilidad de que hayan evolucionado para adaptarse al entorno extremo.

Esta idea se ve respaldada por estudios de ADN recientes, que han encontrado claras diferencias genéticas entre las poblaciones sherpa y tibetana, por un lado, y las de tierras bajas, por el otro. Algunas de ellas estaban en su ADN mitocondrial, el código genético que programa las mitocondrias, las "baterías" del cuerpo que generan nuestra energía.

Para entender las diferencias biológicas entre los sherpas y los habitantes de las tierras bajas, un equipo de investigadores liderado por científicos de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, siguieron a dos grupos mientras ascendían gradualmente hasta el campamento base del Everest a una altura de 5.300 metros.

El estudio fue parte de 'Xtreme Everest', un proyecto que tiene como objetivo mejorar los resultados para las personas que se enferman críticamente al comprender cómo nuestros cuerpos responden a la altitud extrema en la montaña más alta del mundo. Este año se cumplen 10 años desde la primera expedición del grupo al Everest.

El grupo de los habitantes de tierras bajas comprendió a diez investigadores seleccionados para trabajar el laboratorio del Campamento Base del Everest, donde se realizaron los estudios mitocondriales por James Horscroft y Aleks Kotwica, dos estudiantes de doctorado en la Universidad de Cambridge.

Estos científicos tomaron muestras, incluyendo sangre y biopsias musculares, en Londres para tener una medida de referencia, luego de nuevo cuando llegaron al campamento base y una tercera vez después de dos meses en el campamento base. Se compararon esas muestras con las tomadas de 15 sherpas, todos los cuales vivían en áreas relativamente bajas, en lugar de ser escaladores de élite de elevadas altitudes. Las medidas basales de los sherpas se tomaron en Katmandú, Nepal.

Los investigadores descubrieron que incluso en la línea de base, las mitocondrias de los sherpas eran más eficientes en el uso de oxígeno para producir ATP, la energía que impulsa nuestros cuerpos. Como se predijo a partir de las diferencias genéticas, también encontraron menores niveles de oxidación de grasa en los sherpas.

Los músculos tienen dos maneras de obtener energía: de azúcares, como la glucosa, o de quemar grasa (oxidación de grasa). La mayor parte del tiempo recibimos nuestra energía de la última fuente; pero es ineficiente, por lo que en momentos de estrés físico, como al hacer ejercicio, tomamos nuestra energía de los azúcares. Los bajos niveles de oxidación de grasa sugieren de nuevo que los sherpas son más eficientes en la generación de energía.

Las mediciones tomadas en altitud rara vez cambian de la medida de referencia en los sherpas, lo que sugiere que nacieron con esas diferencias. Sin embargo, para los de tierras bajas, las mediciones tendieron a cambiar después del tiempo pasado en la altitud, sugiriendo que sus cuerpos se estaban aclimatando y comenzando a imitar al de los sherpas.

LA FOSFOCREATINA, CLAVE PARA AYUDAR A LOS MÚSCULOS A CONTRAERSE

Sin embargo, una de las diferencias claves estaba en los niveles del fosfato de creatina, una reserva de energía que actúa como un amortiguador para ayudar a los músculos a contraerse cuando no hay ATP presente. Además, el equipo encontró que mientras los niveles de radicales libres aumentan rápidamente a gran altitud, al menos inicialmente, los niveles en los sherpas son muy bajos. Los radicales libres son moléculas creadas por la falta de oxígeno que pueden ser potencialmente dañinas para las células y los tejidos.

"Los sherpas han pasado miles de años viviendo en altitudes elevadas, por lo que no debería sorprender que se hayan adaptado para ser más eficientes a la hora de usar el oxígeno y generar energía", cuenta el autor principal del estudio, Andrew Murray, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido. "Cuando los que vivimos en países de baja altura pasamos el tiempo a gran altitud, nuestros cuerpos se adaptan hasta cierto punto para volverse más parecidos a los de los sherpas, pero no somos igual de eficientes", añade.

El equipo cree que los hallazgos podrían aportar valiosas ideas para explicar por qué algunas personas que sufren de hipoxia evolucionan peor en situaciones de emergencia que otros. "Aunque la falta de oxígeno puede verse como un riesgo profesional para los escaladores de montaña, para las personas en unidades de cuidados intensivos puede ser mortal", explica el profesor Mike Grocott, presidente de 'Xtreme Everest' de la Universidad de Southampton, en Reino Unido.