Un descubrimiento trascendental, por Fabiola León-Velarde

Para quienes nos hemos dedicado a investigar las reacciones y adaptaciones del organismo humano a la disminución de oxígeno en altura, como ocurre en los Andes peruanos, es gratificante y alentador que el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de este año haya sido concedido a los estadounidenses William G. Kaelin Jr. y Gregg L. Semenza y al británico Peter J. Ratcliffe. Ello por precisamente haber descubierto el factor inducible por hipoxia (HIF, por sus siglas en inglés) y sus mecanismos reguladores y, con ello, desentrañar la naturaleza de uno de los mecanismos moleculares más relevantes para la consolidación de estos estudios.

El HIF, presente en las células de los mamíferos, es una proteína compuesta que activa las respuestas que hacen posible la vida en lugares de baja presión atmosférica, con poco oxígeno, como en las alturas de nuestro país. En 1993, se logró por primera vez el aislamiento del HIF, y dos años después se identificaron sus componentes proteicos. Desde entonces, la comprensión de las diversas funciones de este complejo y de su rol regulador para la adaptación celular a la hipoxia ha evolucionado considerablemente, y con ello tratamientos como los del cáncer o la anemia no asociada a carencias nutricionales.

Según el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los Estados Unidos, bastan cinco minutos de privación del oxígeno para que las células cerebrales empiecen a morir. El papel crítico que el oxígeno juega en el funcionamiento de nuestro organismo se evidencia cuando ascendemos a alturas mayores a los 3.000 m.s.n.m. El mal de montaña agudo, comúnmente conocido como soroche, provoca principalmente cefaleas, mareos, molestias gastrointestinales, sensación de debilidad y fatiga. El mal de montaña crónico, conocido como enfermedad de Monge (en honor al investigador peruano Carlos Monge Medrano), genera cefaleas, mareos, insomnio, tinnitus, fatiga física y mental, alteraciones de la memoria, pérdida de apetito, entre otras dolencias.

El oxígeno, queda claro, es crucial para el sostenimiento de la vida (es el combustible de las mitocondrias, en las células animales, para convertir nutrientes en energía). Kaelin, Semenza y Ratcliffe revelaron, al descubrir el HIF, cómo las células pueden detectar los niveles escasos de oxígeno para adaptarse a estas condiciones mediante una maquinaria molecular que regula la actividad de múltiples genes.

El HIF y sus tres isoformas activadas modifican a su vez la expresión de otro centenar de genes, con impactos en numerosos procesos: desde la activación de la eritropoyesis –la producción aumentada de glóbulos rojos, la línea de transporte del oxígeno hacia los tejidos, que además recoge el dióxido de carbono– hasta la regulación de la absorción de glucosa –el azúcar que se torna en combustible para nuestro cuerpo, nuevamente, gracias a la oxidación ocasionada por el oxígeno–, así como la angiogénesis, la formación de nuevos vasos sanguíneos –por donde transitarán los glóbulos rojos y su valiosa carga–. A ello se suma el impacto del HIF en otros procesos celulares, como la producción del factor de crecimiento (proteínas que promueven la regeneración tisular).

Como vemos, la respuesta a la hipoxia constituye un mecanismo biológico bastante articulado, con cambios que van desde la variación de la expresión de enzimas que adaptan la producción de energía frente a la menor disponibilidad de oxígeno, hasta la promoción de fenómenos de autoeliminación de las células ante la imposibilidad de sobrevivir a condiciones adversas extremas.

Por más de dos décadas, investigadores de la fisiología de altura de todo el mundo nos hemos sentido parte del equipo de estos tres referentes, siguiendo sus hazañas, leyendo sus artículos o compartiendo en algún momento espacios de estudio. Han pasado 24 años para que la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo les otorgue el merecido premio, lo cual da cuenta de la importancia de persistir en la investigación con equipos consolidados para lograr importantes resultados científicos para la humanidad. Por ello, desde el Concytec, seguiremos alentando, capacitando y financiando, en universidades e institutos de investigación, la labor de equipos persistentes, sólidos, que desarrollen líneas de investigación originales que no solo aporten al desarrollo integral del país, sino que también algún día sean la cuna del primer Nobel científico peruano.