Cuando pensamos en el oxígeno, normalmente imaginamos un suministro relativamente constante. Sin embargo, a nivel de los tejidos, el oxígeno puede variar continuamente. Y el útero es un ejemplo especialmente interesante.
La disponibilidad de oxígeno en el útero cambia de forma rítmica, creando pequeñas oscilaciones a las que las células pueden responder y adaptarse.
El descubrimiento de Chizhov
En 1981, A. Ya. Chizhov y sus colaboradores estudiaron la presión parcial de oxígeno (pO₂) en los tejidos uterinos y fetales de ratas embarazadas. Observaron ciclos repetidos de disminución y recuperación del oxígeno. PubMed — estudio de Chizhov
Las oscilaciones podían aparecer aproximadamente entre 0,6 y 2 veces por minuto, con episodios de menor disponibilidad de oxígeno que duraban varias decenas de segundos, dependiendo del tejido estudiado.
En otras palabras, el tejido no permanecía simplemente en un nivel fijo de oxígeno:
O₂ ↓ → recuperación → O₂ ↓ → recuperación
Los investigadores propusieron que estos ciclos podían actuar como un estímulo metabólico periódico, ayudando a los tejidos a adaptarse a los cambios en la disponibilidad de oxígeno.
¿Y ocurre algo parecido en humanos?
Años después, un estudio realizado en 21 mujeres midió directamente la tensión de oxígeno en la superficie del endometrio mediante microsensores de fibra óptica.
Los investigadores observaron variaciones considerables y, en algunas mujeres, oscilaciones rítmicas aproximadamente cada minuto. PubMed — estudio en mujeres
Una revisión posterior también recoge evidencias de fluctuaciones del pO₂ en el aparato reproductor tanto en animales como en humanos. Human Reproduction Update — revisión
Una verdadera señal de adaptación
Lo más interesante es que estas oscilaciones pueden entenderse como algo más que simples cambios en el suministro de oxígeno.
Cuando el O₂ disminuye, las células activan mecanismos sensibles a la hipoxia, entre ellos HIF (factor inducible por hipoxia). Estos mecanismos modifican la expresión de numerosos genes relacionados con el metabolismo energético, la utilización del oxígeno y la adaptación celular.
Las mitocondrias, responsables de una gran parte de la producción de energía celular, también responden a estos cambios.
Podemos decir que, incluso antes de nacer, el organismo está expuesto a un entorno dinámico de oxígeno y desarrolla mecanismos para adaptarse a él.
De alguna manera, estas fluctuaciones naturales representan una forma de entrenamiento fisiológico de los sistemas de adaptación al oxígeno.
Y es precisamente esta capacidad de las células para responder a pequeños cambios de oxígeno la que hace tan interesante el estudio de la hipoxia controlada y de la adaptación mitocondrial.