Al trabajar con modelos animales de recién nacidos, los investigadores deben determinar qué etapa de desarrollo se parece más a la de un bebé humano al nacer.

Los modelos animales son esenciales para comprender mejor los mecanismos de las enfermedades humanas. Al examinar estos modelos, los investigadores pueden estudiar los efectos de las intervenciones terapéuticas sin dañar a los humanos.

Al observar modelos animales de recién nacidos, surge una pregunta interesante: ¿qué etapa del desarrollo animal infantil imita mejor la de un bebé humano al nacer?

Las ratas son un modelo común para estudiar enfermedades en recién nacidos. Pero el desarrollo temprano de la rata es muy diferente al de los humanos. Las ratas tienen un período intrauterino rápido de 22 días frente a 280 en humanos. Los humanos dedican una cantidad particularmente grande de tiempo al desarrollo intrauterino. Debido a esto, muchos hitos del desarrollo, como la migración a la corteza de las neuronas GABAérgicas portadoras de reelina, ocurren antes del nacimiento, mientras que en las ratas ocurre después del nacimiento. Por eso, es común en la literatura creer que la rata nace menos desarrollada que el humano.

Un caso arquetípico de un trastorno relacionado con el parto es la asfixia perinatal. Ocurre cuando el feto está expuesto a hipoxia durante mucho tiempo alrededor del parto y es una enfermedad común incluso en países desarrollados. Las causas son variadas, incluido el desarrollo pulmonar deficiente en bebés prematuros, problemas que afectan el cordón umbilical y aborto prematuro de la placenta. Se estima que 0,1 de cada 100 nacimientos experimentan un grado significativo de hipoxia, de los cuales un tercio muere, otro tercio queda con consecuencias evidentes y el último tercio no muestra cambios evidentes. Es importante encontrar alternativas terapéuticas que mitiguen o prevengan estas consecuencias.

Para estudiar esta condición, los modelos animales de recién nacidos son esenciales; No solo nos permiten comprender mejor los mecanismos involucrados en el daño anóxico, sino que también nos permiten probar alternativas terapéuticas.

Al examinar modelos animales, se desarrolló un modelo llamado «modelo de dos golpes», que establece que no todo el daño ocurre durante la hipoxia, sino algo más tarde, durante el período de reoxigenación. El mecanismo es demasiado complejo para explicarlo en este texto, pero un factor clave de este fenómeno es que una forma de muerte celular requiere energía que no estaba disponible durante la hipoxia. El oxígeno mismo también parece ser tóxico bajo ciertas condiciones. Esto es interesante desde el punto de vista terapéutico ya que indica que hay una ventana de tiempo en la que podemos actuar para mitigar el daño causado por la hipoxia.

Es importante poder replicar en ratas las condiciones que afectan a los humanos durante el nacimiento, pero ¿cómo? y sobre todo cuando? Algunos colegas sugirieron una solución para esperar unos días, generalmente alrededor de 7, para que la evolución de las ratas alcance a los humanos. Sin embargo, esto crea un nuevo conjunto de problemas, ya que modelar un evento fisiológico complejo como la transición a la vida extrauterina es bastante complejo muchos días después de que ocurra. Hasta la fecha conviven ambos modelos, los que incluyen retardo de asfixia y los que no.

Los hitos del desarrollo de ambas especies parecen divergir y no existe una solución fácil para este problema. Sin embargo, ambos tipos de modelos animales fueron útiles para obtener información sobre el desarrollo perinatal, los mecanismos de daño hipóxico durante este período y la búsqueda de alternativas terapéuticas. Ambos modelos a menudo coinciden, por ejemplo, en el valor terapéutico de la hipotermia para prevenir el daño por asfixia perinatal.

Es importante tener una comprensión clara de las diferencias entre los diferentes modelos y las ventajas y desventajas de cada modelo. Mientras estas fortalezas y debilidades se entiendan bien y se tengan en cuenta al analizar los resultados experimentales, ambos modelos seguirán brindando información útil a medida que este campo evolucione.

Referencia: Mauro Ortiz, Fabián Loidl, Pablo Vázquez-Borsetti, Transición a la vida extrauterina y modelado de asfixia perinatal en ratas, WIRES Mechanisms of Disease (2022). DOI: 10.1002/wsbm.1568.

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