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La variabilidad de la frecuencia cardiaca, ventana al estatus inmunológico del organismo

La relación sirve para detectar procesos inflamatorios como los que ocasiona el SARS-CoV-2

El análisis de la variabilidad de la frecuencia cardiaca puede ser una ventana para estudiar procesos inflamatorios como los que ocurren ante una infección por SARS-CoV-2, sostienen especialistas de las universidades Autónoma Metropolitana (UAM) y Autónoma del Estado de México (UAEM) que desde hace tiempo investigan la interacción entre el sistema inmune y el cerebro, a través de la frecuencia cardiaca.

El doctor Gustavo Pacheco López, director de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud de la Unidad Lerma de la UAM, explicó que los cambios son “un puerto que nos permite –sin necesidad de tomar una muestra biológica, incluidas las nasales o de sangre– conocer el estado inmunológico de un paciente a través de la frecuencia cardiaca”.

Ese tipo de revisiones se encuentra detrás del diseño de dispositivos, entre ellos los relojes inteligentes que se anuncian como capaces de detectar covid-19 –hasta una semana antes de que aparezcan los primeros síntomas de la enfermedad– y los cuales utilizan dicha variabilidad “como una aproximación a lo que realiza el nervio vago, que entre otras funciones informa al cerebro el estatus inmunológico del organismo”.

En particular, desde hace unos 20 años se ha descrito que esa información provoca un reflejo colinérgico antiinflamatorio ante un principio del sistema nervioso autónomo, tal como sucede con el reflejo rotuliano, en el que a través de los receptores de presión que se localizan cerca de la rodilla, el médico estimula para tener indicios de normalidad.

El nervio vago posibilita observar otro reflejo autonómico que no acciona el sistema musculo-esquelético –como en el reflejo rotuliano– pero es similar, porque tiene un mecanismo aferente que es la estimulación inmune revelada por el propio nervio, que lleva este dato al tallo cerebral y de ahí regresa “por otros canales denominados eferentes para liberar en distintas terminaciones neurotransmisores con efectos antinflamatorios, vía la acetilcolina, de tal forma que el reflejo vago-vagal colinérgico antiinflamatorio posee la función fisiológica de contener al sistema inmune y que la respuesta inflamatoria no se exacerbe. La actividad eferente también modifica los periodos entre latidos cardiacos consecutivos”.

Cuando una persona sufre un proceso inflamatorio intenso –como el que sobreviene en casos de covid-19– el sistema inmune libera citoquinas, mensajes moleculares que impulsan el reflejo vagal colinérgico antiinflamatorio para eventualmente contener la reacción inmunológica inicial y si el fenómeno denominado “tormenta de citoquinas se exacerba y no es controlado, se tiende a una falla fisiológica generalizada del organismo y en algunas circunstancias desafortunadas conduce a la muerte”.

La actividad del corazón, al mismo tiempo que el sistema inmune, también se altera al ocurrir esa tormenta de citoquinas “y nosotros lo podemos medir a través de la variabilidad de la frecuencia cardiaca, lo que proporciona una forma indirecta de calcular el reflejo antiinflamatorio del vago”.

Todo esto permite identificar la variabilidad de tal factor que es normal –como cuando se hace ejercicio– versus la que estaría relacionada con una activación del sistema inmune, subrayó Pacheco López.

El doctor Juan Carlos Echeverría Arjonilla, adscrito al Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Unidad Iztapalapa de la UAM, afirmó que los análisis en la fluctuación de la frecuencia cardiaca “ayudan a conocer las interacciones entre los sistemas inmune y nervioso, fundamentales en la respuesta a los procesos infecciosos como los del covid-19”.

El estudio sobre el vínculo entre ambos sistemas trajo el interés en indagar el embarazo desde el punto de vista de los cambios en la reacción inmune de la madre durante la gestación, considerando que en el feto también transcurren mecanismos de neurodesarrollo y de regulación del sistema nervioso autónomo que empiezan a expresarse y a tener una función fisiológica importante.

Durante la gestación es factible registrar a nivel abdominal la actividad eléctrica asociada a la cardiaca del feto, “lo que nos acerca, no sólo a explorar su neurodesarrollo, sino la interacción neuroinmune intrauterina”, que resulta relevante considerar y evaluar en el contexto de la enfermedad del covid-19, pues hay un proceso inflamatorio sistémico generalizado debido a la infección por SARS-CoV-2 y existe la preocupación de que en algunos embarazos tenga consecuencias adversas y afecte, tanto a la madre como el desarrollo del feto, no sólo durante las semanas que falten hasta el parto, “sino inclusive en etapas de la infancia, predisponiendo al sujeto en la vida adulta a una serie de patologías crónicas ya conocidas y a problemas en el desenvolvimiento emocional”.

José Javier Reyes Lagos –investigador de la Facultad de Medicina de la UAEM y egresado de la Licenciatura, la Maestría y el Doctorado en Ingeniería Biomédica de la Unidad Iztapalapa de la UAM– dijo que junto con el doctor Pacheco López trabajó en el Hospital Universitario de Essen, Alemania, con un modelo experimental de inflamación en ratas y “vimos cómo la variabilidad de la frecuencia cardiaca parece ser un parámetro sensible para detectar cambios inflamatorios”.

Más tarde, en México, hubo la oportunidad de realizar con electrodos colocados en el abdomen, registros en mujeres embarazadas y después analizar las modificaciones en la fluctuación de la frecuencia cardiaca materna y fetal, que indican en ambos un escenario de inflamación debido a los cambios fisiológicos que suceden en la labor de parto y que probablemente activan la “ruta colinérgica antiinflamatoria”.

Esos resultados le permitieron al doctor Reyes Lagos ganar el Premio Weizmann 2017, que otorga la Academia Mexicana de Ciencias.

Ese método no es invasivo ni requiere introducir un objeto en la piel –aguja o algo semejante– ya que sólo se colocan electrodos para tener acceso a las condiciones neuroinflamatorias por covid-19 en embarazadas y en el feto.

En un artículo sobre esta investigación publicado en fecha reciente por la revista suiza Frontiers in Psychology, los autores de la Casa abierta al tiempo proponen que la activación materna inmune por SARS-CoV-2 durante el embarazo, podría traer consecuencias sutiles en el neurodesarrollo del feto, pero evidentes a largo plazo aumentando la probabilidad de padecer desórdenes neuro-psiquiátricos, incluidos autismo, esquizofrenia y depresión, entre otros, “precisamente por el potencial insulto-inmunológico causado por el virus y sus efectos en la programación fetal, conocida como hipótesis Barker del origen fetal de las enfermedades”.

Por su relevancia científica, esta publicación ha sido seleccionada para contribuir al repositorio covid-19, Maternal and Child Health, and Nutrition de la prestigiada Universidad Johns Hopkins, de Baltimore, Estados Unidos.

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