El concepto de homeostasis es central en la fisiología. La homeostasis es la capacidad que tienen los organismos para mantener el ambiente interno en forma estable y constante, a pesar de variaciones en el ambiente. Para que las células de cada tejido funcionen bien, deben estar embebidas en un intersticio que mantenga concentraciones adecuadas y constantes de cada uno de sus componentes: agua, oxígeno, sodio, cloro, glucosa, etc. Cualquier desviación de un componente despierta una respuesta fisiológica que tiene como objetivo regresarlo a la concentración debida.
Por ejemplo, ante la ingesta de glucosa, se activa la producción de insulina que promueve la entrada de glucosa a las células del hígado y del músculo, con lo que se evitan concentraciones elevadas que podrían causar daño. En las horas que siguen de ayuno, la utilización de glucosa por los tejidos despierta ahora la respuesta contraria, aumenta la secreción de glucagón, para “sacar” la glucosa de las células que la guardaron y así, mantener una concentración constante.
En muchos procesos fisiológicos, sin embargo, no sería adecuado esperar a que ocurra un cambio para montar la respuesta. De ahí que hay muchos ejemplos en donde existen procesos de anticipación. El organismo predice la ocurrencia del cambio y monta una respuesta fisiológica con antelación y así, el cambio nunca ocurre y la homeostasis es perfecta.
Uno de los primeros ejemplos que conocimos de respuestas anticipatorias fue el famoso experimento de Iván Pávlov (1849-1936) en el que antes de dar comida a los perros los exponía al sonido de un metrónomo y pudo demostrar después que, el sonido del metrónomo era suficiente para que los perros salivaran y produjeran ácido clorhídrico en el estómago, aun sin exponerlos a la comida. A esto se le llamó reflejo condicional. Así como este, hay muchos ejemplos en fisiología en los que el sistema nervioso central (SNC) orquesta respuestas anticipatorias.
Un artículo publicado la semana pasada en Nature Neuroscience (Julio 28) muestra por primera vez la existencia de un mecanismo anticipatorio orquestado por el SNC en respuesta a la amenaza de una infección. Un grupo de investigadores en Europa analizó la respuesta del SNC y del sistema inmune al exponer a individuos sanos mediante anteojos de realidad virtual a imágenes de avatares humanos acercándose hacia ellos con tres posibilidades. Individuos normales sanos, individuos con actitud amenazante o individuos con evidencias claras de síntomas de gripa. La pregunta era: ¿si entra al espacio peripersonal (cerca del cuerpo) alguien con evidencia de infección, el SNC orquesta una respuesta anticipatoria inmunológica del tipo innata?. La respuesta del sistema inmune fue determinada con la medición de proliferación de células inmunes innatas 20 minutos después de la exposición a los avatares. El control positivo fue medir las mismas células 20 minutos después de inocular en individuos sanos la vacuna contra influenza. La respuesta del SNC fue analizada con electroencefalograma, tomografía por emisión de positrones y análisis de modelaje cerebral.
El estudio muestra que existe un eje hipotálamo-hipófisis-adrenal que orquesta una respuesta coordinada que ocurre solo cuando se acercan los avatares con gripa, en la que se activa la producción de células linfoides innatas de similar magnitud a la que se obtiene con la vacuna de influenza. Esto quiere decir que tenemos capacidad de montar una respuesta anticipatoria ante las infecciones cuando alguien con evidencia de gripa se acerca a nuestro espacio peripersonal.
Dr. Gerardo Gamba
Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán e
Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM