Dr. aventura

En su oficina del Hospital General de Massachusetts, Warren Zapol '62, quien dirige el Centro de Anestesia para la Investigación de Cuidados Intensivos del hospital, tiene un pequeño tanque de óxido nítrico con el veneno de advertencia: llame a un médico flanqueado por símbolos de calaveras y tibias cruzadas. Cuando compró este tanque hace 25 años, el óxido nítrico era conocido principalmente como un componente de los gases de escape de los automóviles y el humo de los cigarrillos. Pero los investigadores también habían descubierto que el propio cuerpo lo usa para dilatar los vasos sanguíneos, y Zapol se preguntó si el óxido nítrico inhalado podría ayudar a las personas que no pueden obtener suficiente oxígeno porque tienen presión arterial alta en los vasos que van a los pulmones, un problema que en los recién nacidos se conoce como síndrome del bebé azul. Tratar a estos bebés tradicionalmente implicaba procedimientos riesgosos.

Los médicos habían experimentado formas de relajar estos vasos utilizando compuestos que reducen la presión arterial en general. Pero eso también puede ser peligroso. Zapol planteó la hipótesis de que el óxido nítrico inhalado podría funcionar mejor ya que sería destruido por los glóbulos rojos, por lo que no circularía por todo el cuerpo. Para probar esta idea, él y sus colegas de Mass General le dieron a una oveja un medicamento para inducir la hipertensión pulmonar. Luego abrieron todas las ventanas del laboratorio, se pusieron máscaras de gas y administraron óxido nítrico mediante una traqueotomía. Descubrieron que la presión arterial en sus pulmones cayó rápidamente, sin una caída correspondiente en otros lugares. Luego probaron el gas en corderos recién nacidos y obtuvieron los mismos resultados. Los bebés serían los siguientes.

En 1990, el equipo administró óxido nítrico a su primer recién nacido humano: un niño que estaba bastante azul por la falta de oxígeno, según Jesse Roberts, un neonatólogo que trabajaba con Zapol en ese momento. El grupo confiaba en que era seguro debido al trabajo en animales recién nacidos, dice Roberts. Y después de todo, como dice Zapol, todos los medicamentos son venenos. Solo desea reducir la dosis, mucho, mucho. Aún así, cuando trataron al bebé, cubrimos las calaveras y las tibias cruzadas del tanque con un trozo de papel, dice Zapol. Sorprendentemente, el flujo sanguíneo pulmonar del niño aumentó en un minuto; pasó del azul al rosa. Fue tan rápido que nos dieron escalofríos, dice Roberts. En 2000, la Administración de Alimentos y Medicamentos aprobó el óxido nítrico para su uso en bebés con hipertensión pulmonar. En la actualidad, se administra a unos 30.000 pacientes al año, tanto bebés como adultos.

Anteriormente, los bebés azules solían colocarse en pulmones artificiales, una tecnología que el propio Zapol ayudó a desarrollar desde el principio. El tratamiento, que implica un procedimiento quirúrgico y puede causar sangrado en el cerebro, generalmente tomó de cinco días a dos semanas, estima Zapol. El óxido nítrico, por el contrario, generalmente se necesita solo durante cuatro a cinco días, momento en el cual alrededor del 80 por ciento de los bebés responden. Solo si el tratamiento no funciona, los médicos recurren a los pulmones artificiales. A Zapol le gusta bromear: Mi primer proyecto solo se hace si tú haces mi segundo proyecto primero.

Zapol ofrece un trozo de hielo a una foca de Weddell sedienta que usa una microcomputadora cerca de la estación McMurdo en la Antártida en 1986.

Zapol, quien fue anestesiólogo jefe en el MGH de 1994 a 2008 y ha sido miembro de la facultad de Harvard desde 1972, ha estado interesado durante mucho tiempo en las complejidades de la respiración y la circulación pulmonar, no solo en ratones, ovejas y bebés, sino también en mamíferos en la naturaleza. . Poco después de terminar su residencia en anestesia en el MGH, a principios de la década de 1970, le contaron sobre la foca de Weddell de la Antártida, que puede contener la respiración durante más de una hora. Al principio descartó esa afirmación como una tontería, recuerda. Pero cuando se enteró de que la foca efectivamente realiza inmersiones prolongadas y profundas bajo el hielo, solicitó una subvención para estudiarlo, pensando que podría aportar una idea de la fisiología humana. Como anestesiólogo, si pudiera lograr que sus pacientes contuvieran la respiración durante una hora y media, sería muy bueno, dice.

En una serie de expediciones que comenzaron a mediados de la década de 1970, Zapol y sus colegas fueron a lo que él llama el laboratorio más hermoso del mundo: la estación McMurdo de la National Science Foundation, construida sobre la roca volcánica de la isla Ross de la Antártida. Convencieron a la Marina de que perforara un agujero en el hielo a 15 millas de la costa, donde soltarían las focas que habían capturado en colonias en el hielo marino cerca de la isla. (Dado que no había otros orificios para respirar cerca, razonó el equipo, las focas regresarían al mismo lugar al final de la inmersión, lo que permitiría recopilar datos). Uno de los colegas de Zapol en MGH había diseñado una microcomputadora portátil que podía soportar presiones extremas y temperaturas bajo cero mientras recopila información sobre la frecuencia cardíaca de las focas, los niveles de oxígeno y otras variables. Engatusaron a la primera foca para que hiciera un trineo y la transportaron a través del hielo con un gato de nieve, cuyas poderosas huellas de orugas fueron útiles para tirar de un animal que puede medir 10 pies de largo y pesar hasta 1,200 libras. Conectaron una microcomputadora a una lámina de goma, que pegaron a la espalda del sello antes de guiar al animal hacia el agujero.

Durante nueve expediciones de investigación antárticas, Zapol y sus colegas recopilaron una gran cantidad de datos sobre lo que les sucede a las focas cuando se sumergen bajo el hielo. Otros investigadores habían observado que la frecuencia cardíaca de las focas se ralentiza drásticamente durante las inmersiones. Pero no estuvieron de acuerdo sobre si esta respuesta, llamada reflejo de buceo, era un artefacto de las condiciones del laboratorio, en las que las focas tenían menos control. El grupo de Zapol demostró que los animales exhiben un reflejo de buceo en la naturaleza; su frecuencia cardíaca disminuye para conservar oxígeno, y desciende aún más en viajes más largos. (En condiciones artificiales, en las que no sabían cuánto duraría la inmersión, parecían protegerse completamente en todo momento, dice Zapol). Descubrieron que las focas permanecen bajo el agua al almacenar glóbulos rojos que transportan oxígeno en el bazo y liberándolos según sea necesario. En una expedición, el equipo de Zapol tomó imágenes de ultrasonido de los bazos de los animales antes y después de una inmersión larga, calculando la disminución precisa en el volumen del órgano a medida que se liberaban las células sanguíneas. También estudiaron la fisiología de las focas preñadas y sus fetos, como dice Zapol, un submarino dentro de otro submarino. En cierto sentido, todas las focas de Weddell se vuelven fetales cuando se sumergen, agrega, porque colapsan sus pulmones y, como los fetos, no dependen de ellas para obtener oxígeno. (Tanto las focas como los fetos humanos reciben oxígeno a través del cordón umbilical). Los investigadores encontraron que la capacidad de las focas para colapsar sus pulmones también les ayudó a evitar la enfermedad por descompresión o las curvas.

Al final, Zapol y su equipo no encontraron un vínculo entre la fisiología de las focas y los desafíos que enfrentan los humanos que carecen de suficiente oxigenación. Aún así, las expediciones contribuyeron a la comprensión de los investigadores sobre las focas mismas. Unirse a Zapol en su expedición de 1992 fue una experiencia que le cambió la vida, dice William Hurford, ahora presidente de anestesiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Cincinnati. La parte maravillosa fue la pureza de la investigación ... la meditación ... Solo tenías una cosa que hacer y nunca oscureció. Parece sorprendente, agrega, que estas expediciones ocurrieran. Zapol llamó a expertos de todo el mundo, incluidos médicos ocupados que trabajaban en una variedad de campos, para decir: Oye, ¿por qué no vienes a la Antártida por un par de meses y persigue algunas focas? recuerda. Quiero decir, eso es ridículo desde el principio, pero fue capaz de hacerlo. En 2006, un glaciar antártico recibió el nombre de Zapol en reconocimiento a sus contribuciones.

Los médicos Konrad Falke, Graham Liggins, Zapol y Jesse Roberts en la Antártida en 1993.

A lo largo de los años, la curiosidad de Zapol también lo llevó a Japón y Corea, donde él y sus colegas estudiaron a las buceadoras de abulón que descienden hasta 25 metros sin tanques de aire ni equipo de buceo. Los presidentes George Bush y Barack Obama lo designaron para los EE. UU. Comisión de Investigación del Ártico , a través del cual ha defendido el trabajo sobre la salud mental de los pueblos indígenas del Ártico. Ha recibido 13 patentes estadounidenses relacionadas con su investigación sobre el óxido nítrico; otros están pendientes. Y las regalías de trabajos anteriores están financiando estudios adicionales sobre el gas. Esas regalías también hicieron posible que Zapol y su esposa, Nikki, establecieran un fideicomiso caritativo restante de $ 3 millones para financiar una cátedra en el nuevo Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas (IMES) del MIT el año pasado. (Los Zapol han estado casados ​​durante 45 años y tienen dos hijos; su hijo, David '95, conoció a su esposa en una de las expediciones antárticas). Su éxito realmente ha estado en la interfaz de la ciencia básica y la investigación clínica, y creo que eligió IMES como una forma de fomentar eso, dice el director asociado de IMES, Emery Brown, un compañero anestesiólogo en MGH y profesor de neurociencia computacional y ciencias y tecnología de la salud en el MIT. (Brown también tiene una cátedra de anestesia en la Escuela de Medicina de Harvard que lleva el nombre de Zapol).

Hoy, Zapol, que ahora tiene 72 años, combina su trabajo sobre el óxido nítrico con un interés de larga data por una enfermedad que conoce de primera mano. Justo después de graduarse del MIT, contrajo malaria mientras dirigía una expedición por el suroeste de Asia, explorando y documentando áreas que rara vez habían sido visitadas por forasteros. Esa experiencia, dice, encendió su interés por la medicina. Ahora dirige un estudio piloto en Uganda para probar el uso de óxido nítrico en niños con una complicación grave llamada malaria cerebral, en la que las células sanguíneas enfermas obstruyen los vasos del cerebro. La afección puede causar daño cerebral, coma o incluso la muerte. Estudios previos en ratones han sugerido que el óxido nítrico podría tener beneficios como terapia complementaria, por lo que Zapol y sus colegas africanos están realizando una prueba con aproximadamente 90 niños. Si los resultados son prometedores, pasarán a ensayos clínicos más grandes en múltiples sitios en todo el continente.

Zapol también está trabajando en una forma más económica de generar óxido nítrico al lado de la cama, utilizando un pequeño inhalador con una bujía para extraer el gas directamente del aire. Esto sería especialmente valioso en el mundo en desarrollo, donde el transporte y la entrega de grandes cilindros de gas podría resultar difícil. Soy un médico de corazón, dice. Aunque paso mucho tiempo estudiando focas, ovejas y otros animales, mi interés principal son las personas.

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