Redacción
Miguel Andrés Gasco, enfermero en la Unidad de Nuevas Terapias del Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz, lidera un proyecto pionero que evalúa cómo la modulación del exposoma mediante tecnología aniónica puede influir en patologías como la apnea del sueño. Con el respaldo de herramientas de metabolómica avanzada y un enfoque interdisciplinar, esta investigación propone nuevas estrategias no invasivas para mejorar la calidad de vida de los pacientes y ampliar los horizontes de la práctica enfermera.
¿Qué importancia considera que tienen los proyectos de investigación en enfermería y qué mensaje le gustaría que escucharan otros profesionales para investigar? ¿Qué le motiva a investigar?
La investigación en enfermería es crucial para avanzar en el conocimiento científico aplicado a la práctica clínica, mejorar los resultados de los pacientes y optimizar los recursos del sistema sanitario. Como sostenía Florence Nightingale, «la enfermería es una ciencia, y la investigación es su instrumento de progreso«. Los proyectos liderados por enfermeros generan evidencia que permite personalizar cuidados, diseñar intervenciones innovadoras y mejorar la calidad de vida de los pacientes, contribuyendo a consolidar el papel de la enfermería como disciplina científica.
“Los proyectos liderados por enfermeros generan evidencia que permite personalizar cuidados, diseñar intervenciones innovadoras y mejorar la calidad de vida de los pacientes”
Mi motivación para investigar radica en la posibilidad de integrar ciencia básica, clínica y traslacional para abordar problemas complejos de salud, como la apnea del sueño, desde un enfoque multidimensional. Creo que la enfermería debe explorar áreas de investigación aún inexploradas, como la biología, las ciencias ómicas, la física cuántica o la ciencia de datos, tal como señaló Bruce Alberts: «La ciencia prospera cuando las disciplinas colaboran, generando avances inesperados«. Por eso, animo a otros profesionales a ver la investigación como una herramienta para empoderarse y transformar la práctica clínica, dejando una huella significativa en la vida de los pacientes.
¿Qué es un sistema de enriquecimiento aniónico del exposoma y cómo funciona en el contexto de tu investigación?
Un sistema de enriquecimiento aniónico del exposoma es una tecnología que libera iones negativos en el entorno inmediato generando plasma frío atmosférico en flujo laminar para modular factores que afectan la salud, como el estrés oxidativo, la inflamación y la calidad del aire. En la investigación que desarrollamos en mi compañía (Biow Exposomics), este sistema se aplica a modelos murinos con el objetivo de evaluar cómo la exposición sostenida a un ambiente enriquecido con aniones impacta en el metabolismo celular, particularmente en rutas implicadas en la inflamación y la regulación del estrés oxidativo, así como en la función mitocondrial.
Trabajamos con la base científica de que este enriquecimiento influye en la biología sistémica, favoreciendo un equilibrio redox saludable y mejorando parámetros metabólicos asociados a condiciones de elevado estrés oxidativo como es el caso de la apnea obstructiva del sueño.
«La metabolómica avanzada nos permite mapear rutas metabólicas alteradas para personalizar intervenciones terapéuticas»
En una patología en donde la hipoxia intermitente y la fragmentación del sueño se convierten en los pilares básicos del devenir del síndrome, es imperativo tener en cuenta el impacto oxidativo que generan estas dos circunstancias sobre nuestros pacientes. Empezando por un aumento de la morbimortalidad y acabando por un envejecimiento prematuro y un deterioro de la calidad de vida y bienestar social.
¿Cómo utilizas las herramientas de metabolómica para analizar las alteraciones metabólicas en los modelos murinos y en los pacientes?
La metabolómica emplea técnicas como espectrometría de masas acoplada a cromatografía de líquidos (LC-MS) para identificar y cuantificar metabolitos en muestras biológicas, permitiendo mapear rutas metabólicas alteradas. Como señaló James Watson, «comprender los procesos metabólicos es clave para resolver los grandes problemas de la biología humana«. Durante los estudios que llevamos a cabo en Biow, estas herramientas se aplican a tejidos y biofluidos de modelos murinos expuestos al sistema aniónico y a pacientes que participan en nuestros ensayos clínicos, incluidos con apnea del sueño, pero también intervenidos de cirugías hepatobiliares, con alteraciones neuromusculares o de edad avanzada.
Dentro de nuestra metodología de trabajo basada en las ciencias ómicas, en concreto la metabolómica puede aplicarse de forma dirigida en busca de metabolitos concretos o no dirigida, con el objetivo de tener una visión más amplia del impacto generado por el sistema. En nuestro caso, aplicamos metabolómica no dirigida, debido a que el impacto biológico según los estudios publicados es multisistémico y eso implica tener una visión amplia y de conjunto de los procesos metabólicos que se están viendo beneficiados por la intervención.
“Aplicamos metabolómica no dirigida, debido a que el impacto biológico según los estudios publicados es multisistémico”
¿Qué tipo de relación has encontrado entre este sistema y las patologías relacionadas con la inflamación y el estrés oxidativo, especialmente en los pacientes con apnea del sueño?
Los datos preliminares sugieren que el sistema de enriquecimiento aniónico tiene un impacto positivo en parámetros relacionados con el estrés oxidativo y la inflamación crónica, ambos factores críticos en la fisiopatología de la apnea del sueño. En la actualidad seguimos estudiando el impacto sobre estos pacientes, pero un estudio piloto que llevamos a cabo sobre el impacto en el número de apneas por hora de los pacientes, observamos de forma muy significativa que el uso concomitante de la terapia convencional unida con el uso del sistema reducía el número de apneas por hora. El Plasma Frío Atmosférico (CAP) ha mostrado potencial en la activación del sistema inmunológico y en la mejora de la función celular en estudios in vitro, aunque sus efectos a nivel orgánico son menos comprendidos.
Un estudio reciente que publicamos en Internationa Journal of Molecular Sciences evaluó el dispositivo en cerebros envejecidos de ratones. Los resultados demostraron un aumento en la capacidad energética, una disminución del estrés del retículo endoplasmático y una activación de la limpieza celular autofágica, reduciendo la formación de aggresomas en el cerebro. Estos efectos resultaron en una disminución de marcadores clave de neurodegeneración como la hiperfosforilación de tau y los depósitos de beta-amiloide, lo que respalda la eficacia del dispositivo en la mitigación del deterioro cerebral asociado al envejecimiento. Estos resultados son relevantes, dado que el estrés oxidativo y los procesos inflamatorios crónicos, comunes en la apnea del sueño, comparten vías fisiopatológicas con el deterioro neurodegenerativo.
Por otro lado, el artículo que publicamos en Frontiers in Bioengineering and Biotechnology exploramos los efectos del dispositivo en participantes sanos sobre el estrés oxidativo, la síntesis proteica, la fosforilación oxidativa mitocondrial y la producción de energía. En el estudio, el estrés oxidativo disminuyó significativamente en ambos sexos, con respuestas más rápidas en hombres y un efecto retardado en mujeres. La síntesis proteica mostró una activación gradual en las mujeres, más abrupta que en hombres, según la relación p-p70S6K/p70S6K.
“Estos resultados refuerzan la hipótesis de que intervenir en el exposoma puede tener beneficios terapéuticos en enfermedades multifactoriales”
La actividad de los complejos mitocondriales reveló reducciones específicas en los complejos I y II y un aumento en el complejo V a los 50 días, destacando la mejora en la eficiencia mitocondrial. Finalmente, la producción de ATP aumentó significativamente en ambos sexos con picos marcados a los 25 y 100 días, indicando un incremento sostenido de la capacidad energética celular.
Esto es particularmente relevante para pacientes con apnea del sueño, quienes presentan alteraciones en el metabolismo energético y niveles elevados de estrés oxidativo, exacerbados por episodios de hipoxia intermitente. Estos resultados refuerzan la hipótesis de que intervenir en el exposoma puede tener beneficios terapéuticos en enfermedades multifactoriales.
¿Cómo contribuye tu colaboración con la Unidad del Sueño y la Unidad de Nuevas Terapias a los avances de tu investigación?
La colaboración con estas unidades es fundamental, ya que permite integrar investigación traslacional y clínica en un entorno multidisciplinar. La Unidad del Sueño aporta experiencia clínica y acceso a pacientes con apnea del sueño, lo que facilita la validación de los hallazgos de los estudios en modelos animales y su extrapolación a humanos.
«Intervenir en el exposoma podría complementar tratamientos actuales como la CPAP en pacientes con apnea del sueño»
Por su parte, la Unidad de Nuevas Terapias proporciona apoyo en el procesamiento y conservación de muestras para su análisis ómico. Esta sinergia permite una visión holística del problema, acelerando la obtención de resultados relevantes y aplicables.
¿Qué implicaciones prácticas crees que podrían tener los resultados de tu tesis en el tratamiento de la apnea del sueño y otras condiciones similares?
Si los resultados continúan siendo positivos, podrían surgir nuevas estrategias terapéuticas no invasivas basadas en la modulación del exposoma mediante tecnología aniónica y de plasma frío atmosférico. Esto podría complementar los tratamientos actuales, como la CPAP, especialmente en pacientes con intolerancia a estos dispositivos.
Además, el enfoque podría ser aplicable a otras patologías crónicas relacionadas con la inflamación y el estrés oxidativo, como enfermedades cardiovasculares, metabólicas o neurodegenerativas. En un sentido más amplio, esta investigación también subraya la importancia de considerar el exposoma como una variable modificable en la salud humana, abriendo nuevas líneas de investigación y desarrollo tecnológico en donde los cuidados de enfermería tienen un papel muy relevante.
En colaboración con el Codem
