http://dx.doi.org/10.18273/revsal.v49n4-2017002
Artículo de Investigación e
Innovación
Niveles de eritropoyetina y reticulocitos en residentes de
bajas alturas migrantes a medianas alturas
Erythropoietin and reticulocyte levels in lowland
residents migrating to middle altitudes
Manuel Alejandro
Peralta González 1
Luisa Fernanda
Zanguña Fonseca 1
Shirley Gigiola
Cruz Rubio 1
Universidad de
Boyacá. Colombia.
Correspondencia:
Manuel Alejandro Peralta González. Dirección: Carrera 2 este 64-169 Tunja
Colombia. Correo electrónico: manperalta@uniboyaca.edu.co
. Teléfono: +57 301 6364469.
RESUMEN
Introducción:
La
eritropoyetina es una alfa globulina glicosilada con producción renal en más
del 90% en la vida adulta. Es la principal hormona en el mantenimiento
constante de la masa eritrocitaria, aunque existen modificaciones en sus
niveles asociados con el tabaquismo, anemias, EPOC y la migración de bajas a
medianas o altas alturas. Esto último desencadena un proceso hipóxico que puede
llegar a producir mal agudo de montaña.
Objetivo:
Describir el comportamiento de la eritropoyetina, el recuento de reticulocitos
y su influencia, en procesos de adaptación a la altura.
Metodología:
Estudio descriptivo de corte transversal que incluyó 11 participantes
provenientes de bajas alturas a quienes se les determinó la concentración
sérica de eritropoyetina y el recuento de reticulocitos en un periodo de 28
días.
Resultados:
Ocho de los participantes presentaron un ascenso progresivo en los niveles
séricos de eritropoyetina, uno mantuvo una curva plana y dos presentaron
comportamiento atípico respecto a lo reportado en la literatura.
Conclusión: La
eritropoyetina es un factor fundamental que marca el comienzo de la
eritropoyesis, cuya finalidad es mejorar el aporte de oxígeno en procesos de
adaptación a la altura. Además, la hipoxia es un factor determinante en el
inicio y desarrollo del mal agudo de montaña. El recuento de reticulocitos
depende del estímulo proliferativo y anti-apoptótico de la eritropoyetina, así
como de las concentraciones séricas de vitamina B12, hierro y ácido fólico.
Palabras
clave: Eritropoyetina, reticulocitos, hipoxia, eritropoyesis,
altura.
ABSTRACT
Introduction:
EPO is a glycosylated alpha globulin produced in more than 90% by kidneys
through adult life, being a key hormone that regulated the erythrocytic mass.
However, there are some modifications in the levels of this hormone that may be
related to smoking, anemia, EPOC and migration to from low to higher altitudes,
inducing hypoxic processes. Depending on the individual, it may produced the
disease named as acute mountain sickness.
Objective:
To
describe erythropoietin level modifications, reticulocytes count and its
influence, on the adaptive process to altitude.
Methodology:
This is a transversal descriptive study including 11 participants from low
altitudes places, whose EPO serum concentration and reticulocytes count was
determined during 28 days.
Results:
Eight participants presented a progressive increase in EPO serum levels, one
participant exhibited a constant level and two more showed atypical results
according to previous literature.
Conclusion:
EPO
is a key factor for determining the erythropoiesis beginning, as its objective
is to improve the oxygen provision during altitude adaptation processes by
increasing its concentration in blood due to hypoxic stimulus. Besides, hypoxia
is a determinant factor in the beginning and development of acute mountain
sickness. The reticulocytes count depends also on the EPO proliferative and
anti-apoptotic stimulus, and on the serum concentrations of B12 vitamin, iron
and folic acid.
Keywords: Erythropoietin, reticulocytes, hypoxia,
Erythropoiesis, altitude.
Recibido:
14/07/2017
Aprobado:
25/09/2017
Publicado online:
28/09/2017
INTRODUCCIÓN
La eritropoyetina (EPO) es
una hormona glicoproteíca producida en gran proporción por el riñón, tiene la
capacidad de regular la producción de glóbulos rojos siendo altamente
específica sobre las células eritroides medulares(1,2). La principal
función de la EPO está dada en la regulación de la eritropoyesis, mediante el
control de la proliferación, diferenciación y supervivencia de los progenitores
eritroides. Bajo condiciones hipóxicas, las subunidades de factor inducible de
la hipoxia 1α con 1 β
se dimerizan en el núcleo y el complejo resultante activa la expresión de EPO,
por lo tanto, la producción de esta hormona está directamente relacionada con
el grado de hipoxia que se genera en medianas y altas alturas(3),
Para la evaluación de la EPO se tiene en cuenta que el recuento de
reticulocitos, lo que permite inferir el comportamiento de la hormona, contando
con un estímulo ya presente como el fenómeno hipóxico que genera la altura(4).
En poblaciones donde por
efecto de la presión barométrica no hay hipoxia tisular, es decir se encuentran
a nivel del mar, se requiere de un menor número de hematíes en comparación de
las poblaciones provenientes de elevadas alturas donde existe disminución en la
presión barométrica y por tanto un incremento del número de hematíes para llevar a cabo el
transporte del oxígeno disponible(1); tomando como referencia la
literatura en la que se relaciona la exposición aguda a la hipoxia y el
incremento de la eritropoyetina endógena, en gran medida podrían estar
relacionados con la respuesta individual y la estimulación en la producción de
la hormona, el género y la población(5,6).
Cuando se presentan
migraciones a zonas extremas de altitud o por encima de los 2500 m.s.n.m.
pueden presentarse afecciones como el llamado “mal de altura” o mal agudo de
montaña (MAM) que genera manifestaciones clínicas complejas, relacionadas con
dificultad respiratoria, mareo, cefalea, trastornos del sueño, náuseas o
vómitos, fatiga física y cognitiva, inapetencia y otras condiciones más graves
que podrían desencadenar la muerte como el edema pulmonar de altura y edema
cerebral de altura(2,7).
METODOLOGÍA
Los once (11) individuos
que participaron en el estudio para la determinación de niveles séricos de EPO
y recuento de reticulocitos fueron estudiantes de primer semestre de la
universidad de Boyacá en proceso de migración a medianas alturas; los
participantes del presente estudio fueron seleccionados a través de la
información dada por cada programa de la universidad de Boyacá, sede Tunja, y
que cumplieron con los siguientes criterios de inclusión: ser mayores de 18
años, procedencia de zona con altura inferior a 1000 m. s. n. m. y no haber
estado en alturas superiores a los 1500 m. s. n. m. en los tres meses previos
al estudio. Como criterios de exclusión: que hayan donado o recibido sangre en
los últimos tres meses, personas que tengan el hábito de fumar, diagnóstico de
anemia o enfermedad respiratoria, diagnóstico de enfermedad renal y
participantes que cambien de altitud durante el estudio.
Los participantes firmaron
el consentimiento informado y en cada uno se realizó cuatro tomas de muestras
sanguíneas semanales, durante un periodo de 28 días, realizando la primera toma
en las primeras 24 horas de exposición a la altura; en cada toma de muestra se
extrajo muestra sanguínea en dos tubos (uno seco para determinación de EPO por
enzimoinmuno análisis y otro con EDTA para el recuento de reticulocitos).
Los resultados obtenidos
se analizaron a través del paquete estadístico SPSS versión 21.0; realizando
análisis univariado para las variables descriptivas teniendo en cuenta medidas
de tendencia central, promedios, desviación estándar e intervalos de confianza.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
Los resultados permiten
evidenciar un incremento progresivo de la EPO desde la primera muestra en ocho
de los participantes (72,7%), dos de los participantes presentaron un
comportamiento atípico respecto a lo reportado en la literatura según el
proceso de hematopoyesis, atribuido a que estos probablemente realizaron
cambios en la altitud que no fueron notificados a los investigadores, uno de
los participantes no mostró variación en la concentración sérica de EPO (Figura 1).
Figura 1.
Concentraciones séricas de EPO endógena de migrantes de bajas a medianas altura
La exposición a la altura
genera un proceso hipóxico que el organismo intentará corregir rápidamente,
para lo cual es fundamental que la EPO estimule los progenitores eritroides. La
hipoxia es una condición fisiológica que consiste en la disminución de la
presión parcial de oxígeno en sangre y en tejidos, pudiendo llegar a
comprometer la función de órganos(5).
En siete de los
participantes (63,6%), se evidencia en la cuarta muestra un descenso y estabilizacion
en el recuento de reticulocitos, esto probablemente relacionado con la
estabilización de la presión parcial de oxigeno en sangre. El recuento de
reticulocitos depende además del estímulo proliferativo y anti apoptótico de la
EPO, de factores como las concentraciones vitamina B12, hierro y ácido fólico,
lo que permite la síntesis de la hemoglobina y el incremento en la capacidad de
transporte de oxígeno, con el objetivo de
disminuir la sintomatología asociada al MAM.
Es posible observar un comportamiento
atípico en los participantes 9 y 10 en los cuales se observa una disminución
del recuento de reticulocitos a medida que aumeta el tiempo de exposicion del
proceso hipoxico, (Figura 2).
Con respecto al tiempo de
máxima concentración y de estabilización sérica de EPO en mediana altura, el
estudio reportado por Friedmann a una altura de 2.500 m. s. n. m, muestra que
los participantes comenzaron con un incremento en la concentración de EPO a
partir de las cuatro horas de exposición a la altura y alcanzaron el pico
máximo en uno a dos días de exposición. De igual manera Chapman reportó en un
estudio en atletas a 2500 m. s. n. m en el cual los dividió en dos grupos
(respondedores y no respondedores) en los respondedores observó un aumento en
la EPO a partir del segundo día y se mantuvo hasta el día 14, mientras que en
los no respondedores se mantuvo una curva plana(8,9).
Figura 2.
Recuento de reticulocitos en migrantes de bajas a medianas alturas
En el presente estudio no
es posible establecer el tiempo de máxima concentración y estabilización de la
hormona debido a que se puede observar en algunos participantes un incremento
de la hormona aun al día 28 de exposición, esto es explicable debido a que en
los estudios mencionados previamente los participantes fueron sometidos a un
esfuerzo físico, además de ser deportistas de alto rendimiento.
Como respuesta a los
resultados de variabilidad interindividual, Friedmann (2005) intentó relacionar
el aumento de EPO con la hemoglobina, en su estudio evalúo la respuesta que
cada persona posee frente a un estado de hipoxia. Se ha evidenciado que la EPO
comienza un ascenso a las primeras cuatro horas de exposición a hipoxia y se
mantiene durante un periodo de hasta 14 días, después de esto la concentración
sérica de EPO disminuye y se puede llegar a encontrar de nuevo valores iguales
a los reportados en normoxia(9).
La hipoxia es una
respuesta a varios factores como el tabaquismo, la inhalación de gases o la
exposición a medianas o altas alturas, debido a que esta conlleva a una serie
de respuestas que terminan con el incremento en la producción de eritrocitos;
existiendo hipoxia transitoria durante el ejercicio, en sepsis o en tejidos
traumatizados e hipoxia crónica en la altura o en zonas tisulares menos oxigenadas(10).
Los niveles de EPO se mantuvieron dentro de la variabilidad biológica y se
puede evidenciar un incremento de la concentración sérica de EPO en la mayoría
de los participantes.
Con relación a las
concentraciones séricas de EPO endógena y el recuento de reticulocitos con el
cambio de altitud, la eritropoyesis es un proceso que se realiza a partir de
células madre pluripotentes en condiciones de normalidad en la médula ósea en
el adulto, donde las células progenitoras morfológicamente indiferenciadas y
las células precursoras ya diferenciadas dan origen a los eritrocitos(11,12).
En deportistas se ha
encontrado que el entrenamiento a alturas medias durante un corto periodo de
tiempo, logra incrementar considerablemente la EPO, sin embargo, aunque los
atletas practiquen el mismo deporte, un grupo de estos pueden llegar a variar
los niveles de EPO 4, siendo múltiples las causas de esta variación, como la
complejidad y el tiempo de ejercicio, la altitud a la que se realiza, puede
constituir factores externos que se pueden controlar(8).
Por otra parte, se puede
presentar que las células madre tengan una baja sensibilidad en los receptores
de la EPO, o un aumento en el catabolismo de la hormona(13), otra
posible explicación es que el riñón presente una respuesta a los diferentes
estados de desaturación de oxígeno, aun así, todos los individuos podrían
llegar a responder de una manera similar si son expuestos a un mayor estimulo
hipóxico(11,14), permitiendo la liberación de grandes cantidades de
EPO.
CONCLUSIONES
La respuesta
eritropoyética no solo depende del incremento de la concentración sérica de
EPO, sino del aporte de oligoelementos (vitamina B12, hierro, ácido fólico) y
la respuesta individual es un factor que influye directamente en los resultados
debido a que no todas las personas e incluso no todas las poblaciones responden
de igual forma a la exposición a la altura(15).
El comportamiento
fisiológico de los niveles séricos de EPO y la subsecuente respuesta
eritropoyética depende de la variación interindividual e incluso de la no
repuesta como es el caso de uno de los participantes en el presente estudio,
así como reporta Chapman(13) en su estudio, donde pese a la
exposición a la altura el individuo no presenta modificación en la curva de
concetración sérica de EPO; lo anterior se explica parcialmente por factores
fisiológicos, como los que reflejan la distribución de O2 en los
tejidos productores de eritropoyetina(16). La sobreproducción de Epo
se relaciona directamente con eritrocitosis y la deficiencia es la causa
primaria de anemia en la enfermedad renal crónica y un factor que contribuye en
las anemias de la inflamación crónica y el cáncer(17).
RECOMENDACIONES
Continuar con el estudio
llevando a seis o más el número de tomas de muestra en la población de estudio
puesto que en el presente estudio no fue posible establecer el tiempo de
estabilización sérica de la EPO.
Formular proyectos donde
se determine los niveles séricos de vitamina B12, hierro, ácido fólico como
predictores del comportamiento eritropoyético en migrantes de bajas a medianas
alturas.
Ampliar la población
participante en el estudio con el fin de obtener datos estadísticamente
significativos.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus
agradecimientos a la Universidad de Boyacá y cada uno de los participantes en
el estudio.
CONSIDERACIONES
ÉTICAS
Las participantes
diligenciaron consentimiento informado y el trabajo contó con el aval del
comité de bioética de la Facultad de ciencias de la salud.
CONFLICTO
DE INTERÉS
Los autores no
declaran ningún conflicto de interés
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Forma de citar:
Peralta González MA, Zanguña Fonseca LF, Cruz Rubio SG. Niveles de
eritropoyetina y reticulocitos en residentes de bajas alturas migrantes a
medianas alturas. Rev Univ Ind Santander Salud. 2017; 49(4): 535-539. DOI:
http://dx.doi.org/10.18273/revsal.v49n4-2017002