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Cómo Sherpas ha desarrollado rendimiento energético sobrehumano

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Sherpas se ha desarrollado para sentir bien a escaladores de montaña sobrehumanos, extremadamente eficientes en producir la energía para accionar sus cuerpos incluso cuando el oxígeno es escaso, sugiere la nueva investigación publicada en los procedimientos de la National Academy of Sciences (PNAS).

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Los hallazgos podrían ayudar a científicos a desarrollar nuevas maneras de tratar la hipoxia - falta de oxígeno - en pacientes. Una proporción significativa de pacientes en hipoxia potencialmente peligrosa para la vida de la experiencia de las Unidades de Cuidados Intensivos (ICUs), una complicación asociada a condiciones de la hemorragia a la sepsia.

Cuando el oxígeno es escaso, el cuerpo se fuerza a trabajar más difícilmente para asegurarse de que el cerebro y los músculos reciben bastante de este alimento esencial. Una de las maneras lo más comúnmente posible observadas que el cuerpo tiene de compensar una falta de oxígeno es producir a glóbulos más rojos, que son responsables de llevar sangre alrededor del cuerpo a nuestros órganos. Esto hace la sangre más densamente, sin embargo, así que fluye más lentamente y es más probable obstruir los vasos sanguíneos.

Exponen a los escaladores de montaña a menudo a los niveles bajos del oxígeno, particularmente en las muchas altitudes. Esta es la razón por la cual tienen que tomar tiempo a menudo durante subidas largas para aclimatar a sus alrededores, dando al cuerpo bastante tiempo de adaptarse y de prevenir enfermedad de altitud. Además, pueden tomar suministros de oxígeno para complementar el aire fino.

Los científicos han sabido por algún tiempo que la gente tiene diversas respuestas a las muchas altitudes. Mientras que la mayoría de los escaladores requieren el oxígeno adicional escalar el monte Everest, cuyo pico es los 8,848m sobre nivel del mar, un puñado de escaladores ha manejado hacer tan fuera. Especialmente, Sherpas, un grupo étnico de las regiones de la montaña de Nepal, puede vivir en la mucha altitud sin consecuencias evidentes a su salud - como consecuencia, muchos actúan mientras que las guías para apoyar a expediciones en el Himalaya, y dos Sherpas se saben para haber alcanzado la cumbre de Everest las 21 épocas increíbles.

Los estudios anteriores han sugerido diferencias entre Sherpas y la gente que vivían en las no-altas áreas de la altitud, conocidas colectivamente como ‘lowlanders’, incluyendo menos glóbulos rojos en Sherpas en la altitud, pero niveles más altos de óxido nítrico, una sustancia química que abren los vasos sanguíneos y guardan fluir de la sangre.

Las pruebas sugieren que los primeros seres humanos estuvieran presentes en la meseta tibetana hace alrededor 30.000 años, con los primeros colonos permanentes apareciendo entre hace 6,000-9,000 años. Esto menciona la posibilidad que se han desarrollado para adaptarse al ambiente extremo. Esto es apoyada por los estudios recientes de la DNA, que han encontrado diferencias genéticas claras entre Sherpa y las poblaciones tibetanas por una parte y los lowlanders en el otro. Algunas de estas diferencias estaban en su DNA mitocondrial - el código genético que programa las mitocondrias, las ‘baterías’ del cuerpo que generan nuestra energía.

Para entender las diferencias biológicas entre el Sherpas y los lowlanders, un equipo de investigadores llevados por los científicos en la universidad de Cambridge siguió a dos grupos mientras que hicieron una subida gradual hasta el campo bajo de Everest en una elevación de los 5,300m.

El estudio era parte de Xtreme Everest, un proyecto que apunta mejorar los resultados para la gente que hace críticamente enferma entendiendo cómo nuestros cuerpos responder a la altitud extrema en la montaña más alta del mundo. Este año marca 10 años desde la primera expedición del grupo a Everest.

Los lowlanders que el grupo comprendió a 10 investigadores seleccionaron para actuar el laboratorio del campo bajo de Everest, en donde los estudios mitocondriales fueron realizados por James Horscroft y Aleks Kotwica, dos estudiantes del doctorado en la universidad de Cambridge. Recogieron muestras, incluyendo sangre y biopsias del músculo, en Londres para dar una medida de la línea de fondo, después otra vez cuando primero llegaron el campo bajo y una tercera vez después de dos meses el campo bajo. Estas muestras fueron comparadas con ésas tomadas a partir del 15 Sherpas, todos los cuales vivían en áreas relativamente bajas, bastante que siendo los escaladores de la mucha altitud de la ‘élite’. Las medidas de la línea de fondo del Sherpas fueron tomadas en Katmandu, Nepal.

Los investigadores encontraron que incluso en la línea de fondo, las mitocondrias del Sherpas eran más eficientes en usar el oxígeno para producir el ATP, la energía que acciona nuestros cuerpos.

Según lo predicho de diferencias genéticas, también encontraron niveles inferiores de la oxidación gorda en el Sherpas. Los músculos tienen dos maneras de conseguir energía - de los azúcares, tales como glucosa, o de la grasa ardiente (oxidación gorda). La mayoría del tiempo conseguimos nuestra energía de la última fuente; sin embargo, esto es ineficaz, tan en tiempos de la tensión física, por ejemplo al ejercitar, nosotros toma nuestra energía de los azúcares. Los niveles bajos de la oxidación gorda sugieren otra vez que el Sherpas sea más eficiente en la generación de energía.

Las medidas tomadas en la altitud cambiada raramente de la medida de la línea de fondo en el Sherpas, sugiriendo que nacieron con tales diferencias. Sin embargo, para los lowlanders, las medidas tendieron a cambiar después del tiempo pasado en la altitud, sugiriendo que sus cuerpos eran de aclimatación y que comenzaban a imitar del Sherpas.

Una de las diferencias claves, sin embargo, estaba en niveles de la fosfocreatina. La fosfocreatina es una reserva de la energía que actúa como almacenador intermediario para ayudar a los músculos para contratar cuando no hay ATP presente. En lowlanders, después de dos meses en la mucha altitud, los niveles de la fosfocreatina se estrellan, mientras que en aumento de los niveles de Sherpas realmente.

Además, el equipo encontró que mientras que los niveles de radicales libres aumentar rápidamente en la mucha altitud, por lo menos inicialmente, los niveles en Sherpas son muy bajos. Los radicales libres son moléculas creadas por una falta de oxígeno que pueda ser potencialmente perjudicial a las células y al tejido.

“Sherpas ha pasado millares de años que vivían en las muchas altitudes, así que debe ser poco sorprendente que se han adaptado para llegar a ser más eficientes en usar el oxígeno y la generación de energía,” dice al Dr. Andrew Murray de la universidad de Cambridge, el autor mayor del estudio. “Cuando aquellos de nosotros de países de bajo-mentira pasan tiempo en la mucha altitud, nuestros cuerpos se adaptan hasta cierto punto para convertirse más ‘Sherpa-como’, pero no somos ningún partido para su eficacia.”

El equipo dice que los hallazgos podrían proporcionar penetraciones valiosas para explicar porqué algunas personas que sufrían del precio de la hipoxia mucho peor en las situaciones de emergencia que otras.

“Aunque la falta de oxígeno se pudo ver como peligro profesional para los escaladores de montaña, para la gente en Unidades de Cuidados Intensivos que puede ser peligroso para la vida,” explica a profesor Mike Grocott, silla de Xtreme Everest de la universidad de Southampton. “Uno en cinco personas admitidas a los cuidados intensivos en el Reino Unido muere cada año e incluso los que sobreviven pudieron nunca recuperar su calidad de vida anterior.

“Entendiendo cómo Sherpas puede sobrevivir con los niveles bajos del oxígeno, podemos conseguir pistas para ayudarnos a identificar ésos en el riesgo más grande en ICUs y a informar al desarrollo mejores tratamientos para ayudar en su recuperación.”

El 10mo aniversario de la expedición original de Caudwell Xtreme Everest será marcado este mes por una conferencia en la sociedad real de la medicina, y un acontecimiento abierto al público la noche del 23 de mayo en el Royal Geographical Society dado derecho una celebración de seis décadas de medicina en Everest.