El potencial peligro del exceso de oxígeno en pacientes con ventilación mecánica, según estudio
Los pacientes que recibieron altas concentraciones de oxígeno fueron más propensos al desarrollo de bacterias que suelen causar infecciones pulmonares en la UCI, indica la investigación.
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El aire que respiramos contiene aproximadamente 21% de oxígeno (O2), pero los pacientes con insuficiencia respiratoria, como muchos enfermos de COVID-19, necesitan un soporte vital que les brinde una mayor concentración de este gas. No obstante, como todo, su exceso es peligroso para la vida.
Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Michigan, Estados Unidos, ha descubierto que las altas concentraciones de oxígeno inhalado puede alterar el equilibrio de la comunidad de microorganismos (microbiota) que habita los pulmones, lo que favorece al desarrollo de cierto tipo de bacterias y una consecuente lesión pulmonar.
“Se suponía que los pulmones estaban relativamente limpios y libres de bacterias. Ahora sabemos que el equilibrio de las bacterias dentro de los pulmones es tan importante como en el intestino”, dijo en un comunicado Shanna Ashley, autora principal del estudio publicado este mes en la revista Science.
El equipo de Michigan sabían que algunas bacterias en los pulmones toleran el oxígeno mejor que otras. Por esa razón, quisieron averiguar qué efectos causaba el exceso de este gas en la microbiota pulmonar. Para ello, estudiaron las muestras del tracto respiratorio de más de 1.500 pacientes que recibieron ventilación mecánica durante más de 24 horas en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI). Lo que hallaron fue revelador.
En los pacientes que recibieron baja concentración de oxígeno (21 a 46%), las cantidades de diversos tipos de bacterias se mantuvieron relativamente equilibradas. Pero eso fue cambiando a medida que examinaban las muestras de los demás pacientes. En el caso de los que fueron sometidos a las más altas concentraciones de oxígeno (60 a 100%), se percataron de que un tipo de bacteria había dominado notablemente sobre las demás: los estafilococos dorados (‘Staphylococcus aureus’), una causa común de infecciones pulmonares que se producen en la UCI.
El coautor del estudio Robert Dickson indicó en su cuenta de Twitter que los estafilococos “han desarrollado múltiples defensas contra el estrés por oxígeno”, lo que explicaría estos resultados.
La microbiota es la clave
Para despejar sus dudas, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en animales. Primero, expusieron a ratones sanos a altas concentraciones de oxígeno para ver cómo reaccionaba su microbiota pulmonar.
“Sus comunidades pulmonares cambiaron rápidamente, tal como lo predijimos. Las bacterias intolerantes al oxígeno disminuyeron y las bacterias tolerantes al oxígeno aumentaron”, explicó Ashley. Como en los humanos, el estafilococo dorado predominó en estos ratones.
Imagen del estafilococo dorado bajo microscopio electrónico. Fuente: NIAID.
El equipo demostró esta alteración en la microbiota pulmonar de los ratones ocurrió un día después de suministrarle el oxígeno. Luego de otro día, les detectaron lesión pulmonar. Pero aún faltaba determinar si lo que afectaba a los pulmones eran las bacterias dominantes o el exceso de oxígeno en sí. Por eso, hicieron el mismo experimento en un grupo de ratones genéticamente idénticos pero libres de microorganismos (sin microbiota). Al ver sus resultados, no detectaron daños pulmonares.
“(Este hallazgo) realmente argumenta que, de alguna manera, la microbiota está desempeñando un papel en la lesión pulmonar”, dijo Ashley.
Los autores aplicaron antibióticos para tratar combatir la propagación bacteriana y reducir la gravedad de la lesión pulmonar en los ratones, pero no lograron resultados positivos.
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Evitar dañar más a los pacientes
A la luz de lo que revela esta crucial investigación, Dickson comenta que “la microbiota no es del todo buena ni del todo mala”. Ashley, por su parte, enfatiza en que “necesitamos pensar en usar la microbiota como un objetivo terapeútico para evitar dañar más los pulmones de los pacientes mientras están conectados a un ventilador o recibiendo oxígeno”.
Por último, Dickson advierte que aún es prematuro cambiar la práctica clínica basándose en este estudio. “La cuestión de cuánto oxígeno administrar a los pacientes críticamente enfermos es compleja y un tema de estudio intenso”, señala. “Nuestros hallazgos son emocionantes, pero sigo buscando ensayos controlados aleatorios para informar mis decisiones sobre cómo dosificar oxígeno en pacientes enfermos”.
Periodista de la sección Ciencia de La República. Bachiller en Comunicación Social en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Especialización en Comunicación Científica en la UTEC. Experiencia como redactor en revistas y medios digitales. Mientras no trato de explicar cómo funciona el universo, hago ciclismo de montaña.
