Lo que el tabaco hace en tus pulmones cada vez que fumas

Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de California en Riverside ha demostrado por primera vez de forma directa cómo el tabaquismo altera el comportamiento mecánico del tejido pulmonar humano, endureciendo los pulmones de manera similar a la fibrosis pulmonar.

La investigación, publicada en la revista científica Journal of the Royal Society Interface, analizó el parénquima pulmonar humano, el tejido blando y esponjoso que constituye la mayor parte del pulmón y que resulta esencial para el intercambio de oxígeno.

El equipo, dirigido por Mona Eskandari, utilizó pulmones humanos procedentes de donantes aptos para trasplante o destinados a investigación. Los científicos extrajeron pequeñas muestras de tejido y las sometieron a pruebas de estiramiento mecánico para medir su resistencia y elasticidad.

Los resultados mostraron diferencias significativas entre fumadores y no fumadores. El tejido pulmonar de las personas fumadoras presentaba una rigidez mucho mayor al ser estirado, ofreciendo más resistencia a la expansión que el tejido sano.

Según los investigadores, este comportamiento mecánico se asemeja al observado en la fibrosis pulmonar, una enfermedad caracterizada por la cicatrización y endurecimiento progresivo del pulmón que dificulta la respiración.

A diferencia de investigaciones anteriores, que analizaban el tejido en una única dirección o utilizaban exclusivamente modelos animales, el equipo de Eskandari reprodujo de forma más realista la mecánica de la respiración humana, estirando el tejido en múltiples ejes simultáneamente.

El estudio reveló además que los pulmones no presentan una estructura mecánica uniforme. Las regiones superiores del órgano mostraban mayor rigidez que las inferiores, incluso dentro del mismo lóbulo pulmonar.

Los investigadores creen que esta diferencia podría explicarse por el efecto prolongado de la gravedad sobre los pulmones en posición erguida, lo que somete a distintas zonas del órgano a tensiones mecánicas diferentes.

Esta distribución desigual podría tener implicaciones clínicas importantes. Según el estudio, ayudaría a entender por qué algunas lesiones pulmonares, incluidas las derivadas de la ventilación mecánica, afectan más a determinadas áreas del pulmón.

El equipo también observó que el tejido pulmonar humano disipa más energía durante los ciclos repetidos de respiración que el tejido de ratones, un hallazgo que podría explicar por qué muchos estudios en animales no reproducen fielmente el comportamiento de los pulmones humanos.

Esta diferencia cobra especial relevancia en el desarrollo de los llamados «gemelos digitales», sofisticados modelos computacionales diseñados para simular la respiración, la progresión de enfermedades o la respuesta a tratamientos médicos.

Si estos sistemas se construyen únicamente a partir de datos animales, advierte Eskandari, podrían no reflejar aspectos clave de la mecánica pulmonar humana y limitar su aplicación clínica.

Los investigadores detectaron además indicios preliminares de que los pulmones podrían endurecerse progresivamente con la edad, aunque subrayan que todavía se necesitan más muestras humanas para confirmarlo.

«Estamos intentando comprender los materiales biológicos con los que trabajamos», afirma Mona Eskandari. «Si queremos respiradores y herramientas predictivas que reflejen fielmente cómo respiran las personas, estos avances tecnológicos deben basarse en datos pulmonares humanos».