Cerditos obesos que roncan muestran cómo el aire fluye a través de la garganta durante la apnea del sueño

Ilustración de obstrucción de la ventilación. Crédito: Habib Mhenni / dominio público

Con un hocico pequeño, una cola corta y rizada y un estómago grande y redondo, los mini cerdos son el epítome de lo lindo y, a veces, roncan. Ahora, los investigadores creen que estos cerdos que roncan pueden usarse para estudiar la apnea obstructiva del sueño. Un estudio que aparece el 19 de enero en la revista Heliyon encontró que los cerditos obesos de Yucatán tienen apnea del sueño de forma natural y que las resonancias magnéticas tomadas mientras duermen sedados pueden usarse para obtener nuevos conocimientos sobre lo que sucede en las vías respiratorias durante los episodios de apnea del sueño mediante análisis de dinámica de flujo computacional (CFD).

«Estos son cerdos muy gordos», dice el primer autor Zi-Jun Liu, profesor de investigación e investigador principal en el Departamento de Ortodoncia de la Universidad de Washington.

Debido a que la apnea del sueño es una obstrucción común del respiratoria que en los seres humanos hace que alguien se despierte repetidamente; actualmente solo tiene unos pocos tratamientos engorrosos o invasivos, Liu y sus colegas buscaron comprender mejor el mecanismo detrás de la enfermedad.

Observaron a los mini cerdos de Yucatán, dos obesos y tres de peso normal, en parte porque son comparables tanto en la estructura de las vías respiratorias como en el tamaño de los humanos. Estos cerdos pueden ser «mini», pero aún pesan 100 libras con un peso normal. Los cerdos obesos son aún más pesados. «Para dar un poco de contexto, el índice de masa corporal (IMC) humano normal oscila entre 25 y 28, con una obesidad de más de 30 o 35. En los cerdos, el IMC normal oscila entre 30 y 35, con una obesidad de más de 50», dice Liu.

Pero lo que es más importante, la obesidad en los minicerdos puede causarles apnea del sueño. En otros modelos animales, como ratas y conejos, los investigadores tienen que hacer que el animal aumente de peso para tener problemas de sueño, lo que aún no confirmaría la apnea del sueño en el animal, o bloquean las vías respiratorias para que ocurra una apnea del sueño no natural. «Ese es el hallazgo más importante», dice Liu. «Se validó esta apnea del sueño que ocurre naturalmente en estos minicerdos de Yucatán».

Un cerdo con apnea del sueño roncando. Crédito: Liu et al.

Después de sedar a los sujetos, Liu y sus colegas observaron múltiples episodios de apnea del sueño por hora en ambos cerdos obesos, mientras que solo uno de los cerdos de peso normal mostró episodios. En el sueño natural, solo los mini cerdos obesos tenían episodios de apnea del sueño y tenían hasta 35 por hora. Si bien los investigadores no presenciaron ningún episodio de ronquidos en los minicerdos de peso normal, los cerdos obesos emitieron un ronquido bajo, similar al de los dinosaurios, tanto en el sueño sedado como en el natural.

Liu y sus colegas también estudiaron los cinco minicerdos cerdos en una máquina de resonancia magnética mientras dormían sedados. Se sabe que la apnea del sueño es causada por restricciones anatómicas de la nariz y la garganta que causan interrupciones en el flujo de aire, pero la dinámica de cómo el aire fluye a través de estos pasajes y los mecanismos que hacen que el flujo de aire se detenga no se comprenden bien. Los investigadores utilizaron las resonancias magnéticas que tomaron para construir una réplica tridimensional de las vías respiratorias de los cerdos y descubrieron que los cerdos obesos tenían un estrechamiento significativamente mayor en la garganta y que había un aumento del 25 % en la velocidad del flujo de aire a través de estas regiones más estrechas. /p>

Una de las hipótesis de los investigadores fue que la apnea del sueño fue causada por lo que se conoce como «turbulencia» en las vías respiratorias. «Es posible que esté familiarizado con el término turbulencia cuando viaja en avión. Es aire que circula solo en el área local, lo que, por supuesto, en un avión hace que salte hacia arriba y hacia abajo», dice Liu. En las vías respiratorias de los cerdos, la formación de turbulencias podría deberse a una combinación de un cambio abrupto en la forma de la vía del flujo de aire y una alta velocidad del flujo de aire, y los investigadores plantearon la hipótesis de que podría ser la razón por la que el aire deja de fluir en la apnea del sueño. Sin embargo, los hallazgos de los cerdos mostraron que ese no era el caso: a pesar del estrechamiento de la faringe y el aumento en la velocidad del flujo de aire, los investigadores no encontraron ninguna turbulencia en las vías respiratorias de los cerdos.

Liu dice que llevar a cabo esta investigación vino con numerosos desafíos. Requería monitorear mini cerdos obesos de 150 a 200 libras, con todas las campanas y silbatos del monitoreo del sueño humano: dispositivos para monitorear la dinámica del flujo de aire, los movimientos del tórax y el abdomen, la actividad cerebral y muscular, la saturación de oxígeno y más necesarios para ser conectados a los cerdos en todo momento para obtener los datos adecuados.

Los investigadores agregan que, si bien esta investigación mostró que los minicerdos pueden proporcionar un modelo animal natural para examinar la apnea del sueño y brindaron una mayor comprensión de cómo la apnea del sueño afecta al cuerpo, se debe hacer más para encontrar una solución a largo plazo y los mecanismos detrás de esta enfermedad. «A pesar de nuestros hallazgos, el mecanismo de la apnea del sueño aún no se comprende del todo», dice Liu. «Por supuesto, hay razones anatómicas, pero las razones funcionales detrás de esto todavía están en debate».

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El estudio no encuentra relación entre la apnea del sueño y el dolor articular Más información: Zi-Jun Liu et al, Airflow dynamics in obesos minipigs with obstructive sleep apnea, Heliyon (2021) . DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e05700, www.cell.com/heliyon/fulltext/ … 2405-8440(20)32543-3 Proporcionado por Cell Press Cita: minicerdos obesos que roncan muestran cómo el aire fluye a través de la garganta durante la apnea del sueño (2021, 19 de enero) consultado el 30 de agosto de 2022 en https: //medicalxpress.com/news/2021-01-obese-mini-pigs-air-throat.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.