Los bajos niveles de oxígeno en sangre de la apnea obstructiva del sueño provocan cambios generalizados en la actividad de los genes a lo largo del día, según un nuevo estudio publicado en la revista de acceso abierto 'PLOS Biology'. El hallazgo podría dar lugar a herramientas para el diagnóstico precoz y el seguimiento del trastorno.
La apnea obstructiva del sueño (AOS) se produce cuando se obstruyen las vías respiratorias (normalmente por tejido blando, lo que se asocia a ronquidos y respiración interrumpida durante la noche), lo que provoca hipoxia intermitente (bajo nivel de oxígeno en sangre) y trastornos del sueño.Afecta a más de mil millones de personas en todo el mundo y aumenta el riesgo de complicaciones cardiovasculares, respiratorias, metabólicas y neurológicas.
La actividad de muchos genes varía de forma natural a lo largo del día, en parte como respuesta a la actividad de los genes del reloj circadiano, cuyas oscilaciones regulares impulsan la variación circadiana en hasta la mitad del genoma.La actividad génica también varía en respuesta a factores externos, como la disminución de los niveles de oxígeno, que provoca la producción de "factores inducibles por hipoxia", que influyen en la actividad de muchos genes, incluidos los genes reloj.
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Para entender mejor cómo la AOS puede afectar a la actividad de los genes a lo largo del día, David Smith, del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati (Estados Unidos), y sus colegas expusieron a ratones a condiciones de hipoxia intermitente y examinaron la transcripción de todo el genoma en seis tejidos (pulmón, hígado, riñón, músculo, corazón y cerebelo) a lo largo del día.
A continuación, evaluaron la variación en el ritmo circadiano de la expresión génica en estos mismos tejidos.Los mayores cambios se observaron en el pulmón, donde la hipoxia intermitente afectó a la transcripción de casi el 16% de todos los genes, la mayoría de los cuales estaban regulados al alza. Algo menos del 5% de los genes se vieron afectados en el corazón, el hígado y el cerebelo.
El subconjunto de genes que normalmente presentan ritmicidad circadiana se vio aún más afectado por la hipoxia intermitente, observándose cambios significativos en el 74% de dichos genes en el pulmón y en el 66,9% de dichos genes en el corazón. Entre los genes afectados en cada tejido se encontraban genes reloj conocidos, un efecto que probablemente contribuyó a los grandes cambios en la actividad circadiana de otros genes observados en estos tejidos.
"Nuestros hallazgos aportan nuevos conocimientos sobre los mecanismos fisiopatológicos que podrían estar asociados al daño de los órganos finales en pacientes con exposición crónica a la hipoxia intermitente --afirma Smith--, y pueden ser útiles para identificar dianas para futuros estudios mecanísticos que evalúen enfoques diagnósticos o terapéuticos", por ejemplo, mediante un análisis de sangre que rastree uno de los productos génicos desregulados para detectar precozmente la AOS".
Bala S. C. Koritalam por su parte, destaca que "el estudio con un modelo animal de apnea obstructiva del sueño revela variaciones temporales y tisulares específicas del transcriptoma de todo el genoma y de las vías distintivas asociadas. Estos hallazgos únicos descubren cambios biológicos tempranos relacionados con este trastorno, que se producen en múltiples sistemas orgánicos", concluye.
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