Plasticidad respiratoria y autónoma después de hipoxia intermitente (RAP-IH)

Aproximadamente el 8 % de la población de veteranos en los Estados Unidos sufre de apnea del sueño. Las consecuencias de la apnea del sueño no tratada incluyen aumento de la fatiga diurna, hipertensión y accidente cerebrovascular. Por lo tanto, la apnea del sueño es un problema de salud importante. Una de las principales características de la apnea del sueño es la exposición a la hipoxia intermitente (HI) que se produce como consecuencia de las apneas centrales u obstructivas. La exposición a HI puede provocar plasticidad neuronal (es decir, un cambio en el rendimiento del sistema basado en la experiencia previa) del sistema nervioso autónomo y respiratorio. Una adaptación que se ha demostrado que se manifiesta en animales después de la exposición a HI es la facilitación a largo plazo (LTF) de la ventilación y la actividad del sistema nervioso simpático (SNSA). Este fenómeno se caracteriza por un aumento gradual de la actividad motora respiratoria y SNSA durante períodos sucesivos de normoxia que separan los episodios hipóxicos y por una actividad que persiste por encima de los niveles basales hasta 90 minutos después de la exposición a HI. Aunque la LTF de la ventilación por minuto ha sido bien establecida en animales, no se ha observado de manera consistente en humanos sanos o en individuos con apnea obstructiva del sueño. De manera similar, aunque algunos estudios han demostrado que la exposición a HI conduce a aumentos en SNSA en individuos sanos, la magnitud de la respuesta ha variado significativamente. Los hallazgos de estudios en animales sugieren que la manifestación de LTF en humanos podría depender en parte de una variedad de factores, incluida la exposición previa a HI, estado de excitación (vigilia versus sueño) y género. Así, el objetivo inicial de nuestra propuesta será establecer si la LTF puede ser inducida en humanos sanos e individuos con apnea obstructiva del sueño y si la magnitud de la respuesta depende de los factores mencionados anteriormente. Además, el objetivo inicial explorará si la presencia de LTF de ventilación minuto promueve o mitiga la gravedad de la apnea. Los estudios en animales también han indicado que el LTF de la actividad respiratoria y autonómica puede ser inducido en parte por aumentos en el estrés oxidativo. Por lo tanto, el segundo objetivo de nuestra propuesta explorará si la administración de un cóctel de antioxidantes afecta la plasticidad del sistema nervioso autónomo y respiratorio durante la vigilia y el sueño después de la HI. Asimismo, el segundo objetivo explorará si la administración de un cóctel de antioxidantes altera la gravedad de la apnea tras la exposición a HI. Es importante establecer si existe LTF de ventilación por minuto en personas con apnea del sueño, ya que la activación de este fenómeno podría afectar la gravedad de la apnea durante la noche. De manera similar, la LTF de la actividad del SNSA y posiblemente la depresión a largo plazo (LTD) de la actividad del sistema nervioso parasimpático (PNSA) podrían conducir en última instancia a aumentos persistentes en la presión arterial y la frecuencia cardíaca. Además, dado que la exposición a HI puede conducir a una plasticidad a largo plazo de la actividad respiratoria y autonómica que es fisiológicamente perjudicial, es importante explorar mecanismos que finalmente conduzcan a tratamientos que puedan mitigar o prevenir la manifestación de este fenómeno.