La red de tubos que envían aire a nuestros pulmones, nuestras vías respiratorias bronquiales, están envueltas por cuerdas de tejido muscular liso que se piensa son restos de nuestro pasado evolutivo.

Ahora, científicos de la Universidad de Yale y la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) descubrieron por qué estos músculos pueden contraerse repentinamente y provocar dificultades para respirar.

El llamado “broncoespasmo” puede ocurrir tanto en personas sanas como en personas que sufren enfermedades respiratorias graves como el asma o la EPOC, pero no está claro por qué actúa de manera distinta.

El broncoespasmo implica interacciones mecánicas y químicas entre diferentes tipos de células, lo que dificulta la realización de un estudio controlado.

Para abordar esto, los científicos crearon un microdispositivo que imita varias de las características fisiológicas de las vías respiratorias bronquiales. El dispositivo es capaz de imitar el proceso de respiración humana y de modelar un proceso similar al broncoespasmo, en respuesta a la compresión del epitelio pulmonar y a la estimulación de las células del músculo liso.

Dirigido por Andre Levchenko, director del Instituto de Biología de Sistemas de Yale, el equipo encontró nuevos tipos de bucles de retroalimentación negativa-positiva que pueden provocar el broncoespasmo después de un factor desencadenante, como el humo. Tras la constricción inicial, las vías respiratorias activan una maquinaria celular que detecta el estrés mecánico, iniciando la secreción de compuestos similares a hormonas que pueden inducir una constricción adicional o relajarla.

En las vías respiratorias asmáticas, el músculo liso es hipersensible, lo que significa que es más reactivo y se contrae mucho más fácilmente en respuesta a un desencadenante, dando lugar a una retroalimentación más fuerte y a un broncoespasmo extendido.

Publicados en la revista Nature Biomedical Engineering, los resultados son un paso positivo hacia estrategias de tratamiento mejoradas para el asma y otras enfermedades asociadas con la disfunción del músculo liso.

 

Vía: Yale University