¿Qué tienen los sherpas y los quechuas en la sangre y cómo se adaptan a alturas extremas?

Un hombre sherpa
Wikimedia Commons

Un equipo internacional de investigadores descubrió que  los sherpas nepaleses se adaptaron a la hipoxia gracias a la composición de su sangre. Según un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, tienen un mayor volumen de plasma sanguíneo en comparación con otros pueblos que habitan en tierras altas, como los quechuas, mientras que la concentración de hemoglobina en su sangre sigue siendo bastante baja.

Cómo los pueblos de tierras altas se adaptan a la altitud

Los pueblos de las Himalayas y los Andes son un ejemplo de adaptación exitosa a la vida en las tierras altas. Es curioso que se adaptaron a la hipoxia de diferentes maneras. Por ejemplo, los sherpas desarrollaron mutaciones únicas en los genes EPAS1 y EGLN1, los cuales regulan la respuesta celular a la hipoxia. Heredaron su variante del gen EPAS1 del hombre de Denisova ya extinto. Es bastante único y prácticamente no se encuentra en otros pueblos. 

Los habitantes de los Andes, a su vez, tienen una sola mutación en el gen EGLN1, y no es la misma que tienen los sherpas. Además, en comparación con los habitantes de las llanuras, tienen una mayor concentración de hemoglobina en la sangre. Sin embargo, los sherpas tienen casi el mismo nivel de hemoglobina que las personas que viven a nivel del mar. Las concentraciones relativamente bajas de hemoglobina están asociadas con embarazos más exitosos en mujeres sherpas y una mejor resistencia en los hombres en comparación con otros grupos étnicos que viven en la meseta del Tíbet. 

En estudios anteriores los investigadores no encontraron adaptaciones genéticas asociadas con la concentración de hemoglobina en los sherpas. Por lo tanto, sugirieron que ese nivel en los sherpas es menor en comparación con los habitantes de los Andes debido a un mayor volumen de plasma sanguíneo. Esto podría explicar la concentración reducida de hemoglobina en su sangre. Un equipo de investigadores estadounidenses, británicos, canadienses y peruanos decidieron probar esta hipótesis.

Un experimento con los sherpas y los quechuas 

Los autores invitaron a 20 sherpas que viven en la región de Khumbu que tiene una gran variedad de altitudes (desde los 3300 hasta los 8850 metros, incluso al Everest). Además, invitaron a 19 indios quechuas que viven en la ciudad peruana de Cerro de Pasco ubicada a una altitud de 4380 metros. Los otros dos grupos, compuestos por 16 y 20 participantes, estaban formados por habitantes de las llanuras. En cuanto a dos últimos grupos, sus indicadores fisiológicos se investigaron a una altitud de 244 metros y 5050 metros después de una adaptación de 10 días, respectivamente. Cabe mencionar que todos los participantes fueron hombres.

Los científicos tomaron su sangre para el análisis y midieron el volumen de glóbulos rojos, la concentración de hemoglobina, el volumen sanguíneo y el volumen plasmático. También evaluaron la frecuencia cardíaca, el volumen sistólico del ventrículo izquierdo y el consumo máximo de oxígeno.

La diferencia entre los indicadores fisiológicos en los habitantes de las llanuras (LL SL, color rojo), los habitantes de las llanuras tras la adaptación a las condiciones de tierras altas (LL HA, azul), los sherpas (verde), los indios de los Andes (morado). El gráfico superior izquierdo indica la concentración de hemoglobina, el gráfico superior derecho es el volumen de sangre, el gráfico inferior izquierdo es el volumen de glóbulos rojos, el gráfico inferior derecho es el volumen plasmático.

M.Stembridge et al. / PNAS, 2019

Resultó que el volumen de glóbulos rojos más alto se registró entre los indios quechuas. En cuanto a los sherpas, fue más bajo que en los indios de los Andes, pero ligeramente más alto que en los habitantes de llanuras. El volumen de sangre en quechua y sherpas fue comparable.

Como habían previsto los investigadores, resultó que los sherpas tenían un mayor volumen de plasma sanguíneo que los indios de los Andes. La cantidad total de hemoglobina entre los quechuas fue la más alta, mientras que los sherpas tenían un nivel poco menor, pero aún mayor que el de los nativos de las llanuras. En todos los participantes excepto los quechuas, el consumo máximo de oxígeno se correlacionó con la masa de hemoglobina.


La correlación entre el consumo máximo de oxígeno con la cantidad de hemoglobina en la sangre. El gráfico superior izquierdo es para los habitantes de las llanuras (rojo); el gráfico superior derecho es para los habitantes de las llanuras que se han adaptado a las condiciones de tierras altas (azul); el cuadro inferior izquierdo es para los sherpas (verde); gráfico inferior derecho para los habitantes de los Andes (morado).

M.Stembridge et al. / PNAS, 2019
   
Los autores concluyeron que al estudiar la adaptación a las condiciones de alta montaña, hay que enfocarse no solo en la concentración de hemoglobina, sino en hacer mediciones de todos los parámetros. Es posible que la masa de hemoglobina y el volumen plasmático sean características del fenotipo, lo cual es importante cuando un individuo se adapta a condiciones de gran altitud.

Anteriormente, antropólogos británicos encontraron evidencia de que las duras condiciones en las alturas afectan el crecimiento de los huesos. Descubrieron que los nepaleses, que viven permanentemente a una altitud de más de 3.500 metros, tienen brazos más cortos que los que residen en los valles.

 

Yana Berman
Esta noticia ha sido publicada originalmente en 
N+1, ciencia que suma.

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