Ipossia, i risultati del simposio internazionale: ma la forza di carattere vale di più

Di G.C. Agazzi*

Si è appena concluso a Lake Louise, nel Parco Nazionale di Banff, nello stato canadese dell’Alberta, l’“International Hypoxia Symposia 2017”. Si é trattato di un convegno che si svolge ogni due anni a partire dal 1979 e che ospita i più famosi esperti di ipossia di tutto il mondo, in particolare, tra i più numerosi, ricercatori canadesi e statunitensi.

Innumerevoli le comunicazioni degne di nota che si sono susseguite nel corso dei sei giorni. Il convegno è stato organizzato da Rob Roach e Peter Hackett, due ricercatori statunitensi.

Ha iniziato i lavori Peter Wagner di San Diego che ha parlato della prima salita dell’Everest senza l’uso di ossigeno supplementare, realizzata da Reinhold Messner e Peter Habeler nel 1978. La conclusione è che il segreto dell’impresa sono state la forza di carattere e la determinazione dei due alpinisti, piuttosto che la capacità del loro apparato cardio-respiratorio, da quanto emerso dagli studi di Oswald Oelz, medico ricercatore svizzero. L’alta densità dei capillari a livello muscolare dei due alpinisti (40% in più rispetto alla norma) fu importante nel rilascio di ossigeno a livello dei tessuti.
Peter Robbins ha parlato dell’importanza del ferro nel metabolismo dell’ossigeno in alta quota. Il ferro esercita una certa influenza sulla risposta vascolare polmonare all’ipossia (carenza di ossigeno) su soggetti giovani sani con carenza di ferro.

Rasmus Nielsen ha presentato tre studi riguardanti la genomica dei Tibetani, degli Etiopi e degli Andini. Lo studio ha messo in evidenza la selezione naturale di queste popolazioni che vivono in alta quota. I Denisovani furono una popolazione, ora estinta, da cui provengono i Tibetani. Nelle popolazioni andine non è stata evidenziata una franca selezione dei geni deputati alla regolazione dell’eritropiesi (la genesi dei globuli rossi), al contrario di Tibetani ed Etiopi che godono di un altro tipo di adattamento all’alta quota.
Sean Colgan ha parlato del ruolo importante del metabolismo dell’ossigeno in relazione all’ipossia e all’infiammazione. L’HIF (“hypoxia-inducible factor”) è in grado di regolare i geni che promuovono la risoluzione dell’infiammazione. Dallo studio sono emerse alcune opportunità per capire i meccanismi dell’infiammazione.

Cormac Taylor ha riferito che l’ipossia gioca un ruolo importante nell’infiammazione, nelle infezioni e nell’immunità. Così si può trarre beneficio dall’effetto anti-infiammatorio dovuta all’ipossia nel trattamento di alcune malattie di tipo infiammatorio.
Holger Eltzschig ha parlato dei “cardiac myocite-specific HIF” che sono in grado di causare una cardio-protezione in corso di ischemia e di riperfusione. Hanno, quindi, un’applicazione nel corso delle malattie ischemiche e infiammatorie.
Interessante uno studio di Lawley et al. che ha messo in evidenza il ruolo dello Xenon, un gas anestetico che può innalzare i valori di eritropoietina nel plasma, aumentando, di conseguenza, i globuli rossi e la performance fisica.
Alexander Gourine ha parlato del ruolo degli astrociti (cellule presenti nel cervello umano) nel saper riconoscere da un punto di vista sensoriale le variazioni di ossigenazione a livello del tessuto cerebrale.

Marc Poulin ha fatto presente che il cervello è un organo vitale che è in grado di regolare in modo costante ed adeguato il flusso sanguigno, dosando il rilascio di ossigeno e di glucosio a livello dei tessuti. Ciò si rivela particolarmente importante in ipossia. Si osserva anche nell’invecchiamento e nel corso delle cosiddette apnee ostruttive notturne e nell’ipossia intermittente.
Andy Chang ha parlato del glomo carotideo, il maggior sensore dell’ossigeno presente nel sangue arterioso, capace di stimolare la ventilazione entro pochi secondi dall’avvento di uno stato ipossico. L’Olfr 78 agirebbe quale un sensore di ipossia rilevando la produzione di lattato quando i valori di ossigeno diminuiscono.

Colin Brauner ha illustrato uno studio interessante realizzato sui Teleostei, dei pesci nei quali si verifica un aumentato rilascio di ossigeno (il doppio o il triplo a livello retinico e della vescica natatoria) in condizioni di carenza di ossigeno.
Angela Fago ha presentato uno studio effettuato sulle globine dei pesci rossi e di alcune tartarughe d’acqua dolce, capaci di resistere in condizioni estreme d’inverno in ipossia, grazie ad una particolare capacità di combattere lo stress ossidativo, sviluppando un effetto anti-ossidante. In questi animali l’affinità per l’ossigeno pare variare in base alla quantità di ossigeno presente.

Sabine Lague ha presentato, invece, un lavoro scientifico realizzato su oche (anser indicus, chloephaga melanoptera) che migrano in alta quota in Himalaya (Tibet) e nelle Ande (Perù). In questi uccelli si verifica un migliore sfruttamento dell’ossigeno con un potenziamento strutturale di cuore e polmoni e con una maggiore diffusione di ossigeno a livello polmonare. Il trasporto dell’ossigeno è aumentato. Lo studio è stato realizzato incannulando l’arteria e la vena brachiali dei volatili in oggetto.
Cartsen Lundby ha parlato della cinetica del volume ematico prima e dopo esposizione all’alta quota. La massima espansione si realizza dopo 15 giorni, con il raggiungimento di una fase di plateau dopo 20-14 giorni. I valori dei globuli rossi ritornano alla normalità dopo 15 giorni dal rientro sul livello del mare.
Yang Xia ha, invece, ha citato l’adenosina plasmatica che costituisce un fattore di più veloce adattamento all’alta quota.

Joe Prchal ha illustrato i meccanismi che facilitano la “neocitolisi” che segue l’esposizione all’alta quota, un meccanismo fisiopatologico in grado di correggere il numero elevato di globuli rossi causato dall’alta quota al rientro sul livello del mare.
Wolfgang Kuebler ha presentato uno studio realizzato sull’endotelio alveolo-capillare e sulla vasocostrizione polmonare che si verifica in ipossia, Norbert Weissmann ha presentato uno studio sulla vasocostrizione polmonare ipossica, mentre Silvia Ulrich ha evidenziato che respirare ossigeno migliora la performance dell’esercizio fisico nei pazienti affetti da malattie polmonari e anche nei soggetti sani a causa degli effetti esercitati sul controllo della respirazione, sullo scambio dei gas a livello polmonare e sul rilascio dell’ossigeno a livello dei muscoli e del cervello, riducendosi la sovraeccitazione simpatica.
Vamsi Mootha ha parlato della relazione esistente tra mitocondri e ossigeno, individuando un potenziale terapeutico nell’ambito di un grande gruppo di malattie (errori del metabolismo, invecchiamento) , in particolare le malattie mitocondriali. L’ipossia svolge un ruolo importante nel prevenire alcune malattie, mentre l’iperossia è in grado di peggiorare altre malattie.

Heshman Sadek ha, invece, parlato della rigenerazione del miocardio indotta dalla carenza di ossigeno (ipossia). Il cuore dell’adulto può andare incontro a un “self-renewal”. Un’ipossia di tipo sistemico è in grado di provocare una proliferazione di cardiomiociti nei mammiferi adulti. Così l’esposizione a uno stato di ipossia a una settimana da un infarto del miocardio determina una risposta di tipo rigenerativo, facendo diminuire la fibrosi miocardica e migliorando la funzione sistolica del ventricolo sinistro. Quindi una graduale ipossiemia sistemica dimostra delle proprietà rigenerative endogene del cuore nei mammiferi adulti, con un potenziale terapeutico rigenerativo indotto dall’ipossia.

Si sono succedute anche una serie di presentazioni di poster tra le varie sessioni del convegno con la partecipazione di numerosi ricercatori.

I risultati di tutte queste ricerche sull’ipossia avranno un’applicazione clinica nella cura di numerose malattie umane.

* * G.C. Agazzi è medico, socio CAI, membro Società Italiana di Medicina di Montagna, membro Commissione Centrale Medica CAI, membro Commissione Medica CISA-IKAR