MADRID.- Cuando el
flujo de sangre deja de llegar al cerebro de los mamíferos -incluidos
los seres humanos-, el órgano se degrada rápidamente, produciéndose una
cascada de daños celulares, la destrucción del tejido y un camino solo
de ida directo hacia la temida muerte cerebral.
Sin
oxígeno y sin sangre, la actividad eléctrica y los signos de consciencia
y percepción desaparecen en segundos, aunque las reservas de energía
aún tardarán en agotarse unos minutos. De forma paralela, múltiples
mecanismos conducen a la obstrucción generalizada del flujo sanguíneo de
los pequeños vasos, lo que produce un estado, en teoría, irreversible. En teoría.
Ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Yale (EE. UU.) ha conseguido restaurar la circulación y la actividad celular en
el cerebro de varios cerdos cuatro horas después de haber muerto,
desafiando todos los dogmas actuales sobre la rapidez de la degradación
de este órgano vital, según recoge Abc.
Sin embargo, los investigadores advierten sobre dos puntos: en primer lugar, no se «resucitaron» completamente los cerebros porcinos,
ya que en ningún caso hubo evidencia de actividad cerebral normal -solo
de algunas funciones-; y, segundo, si investigaciones sucesivas quieren
indagar en la posibilidad de emular al Doctor Frankenstein, e incluso aplicar esta tecnología en cerebros humanos, habrá que realizar estudios éticos preliminares para ver hasta dónde se puede llegar con esta tecnología, que promete ser toda una revolución al menos en el campo del ensayo.
«Fue una tremenda sorpresa»
«Cuando empezamos esta investigación nunca pensamos llegar hasta este punto.
Teníamos una hipótesis inicial, es cierto, pero aún así fue una
tremenda sorpresa», explica por teléfono en una conferencia previa con
varios periodistas Nenad Sestan, profesor de
neurociencia, medicina comparativa, genética y psiquiatría en Yale,
además de principal autor del estudio que recoge este experimento y que
se publica esta semana en la revista «Nature».
La teoría inicial se basaba en que «el cerebro intacto de un mamífero grande conserva una capacidad que hasta ahora se ha subestimado
para restablecer la circulación y ciertas actividades celulares y
moleculares, incluso varias horas después del paro circulatorio».
Una
conjetura que los investigadores del equipo de Sestan, quienes forman
parte de la Iniciativa BRAIN -un ambicioso proyecto para mejorar la comprensión del cerebro humano- se plantearon tras observar de forma rutinaria signos de viabilidad celular en las muestras de tejido cerebral humano muerto que
usaban en sus investigaciones -incluso aunque hubiesen sido recogidas
hacía varias horas-. Es decir, mostraban algunas señales de vida a pesar
de estar muertas.
El experimento
Así es
como se propusieron investigar si había alguna forma de «alargar» este
proceso cerebral después del fallecimiento en grandes mamíferos. Por
ello, aprovecharon 300 cabezas de cerdo obtenidas de
una planta de procesamiento de carne que, de otra manera, habrían
acabado en la basura.
Cuatro horas después de la muerte de los animales,
se conectaron 32 de los cerebros obtenidos a un nuevo sistema llamado BrainWx (BEx), que consiste en varias bombas insuflando una «sangre artificial»
-compuesta a base de una hemoglobina sin células, modificada
genéticamente y con propiedades anticoagulantes- ideada por los propios
investigadores, que permite la protección celular y el bloqueo de la
actividad neuronal de los grandes mamíferos postmortem.
Durante seis horas, los cerebros se mantuvieron conectados a la máquina a la temperatura que habría tenido un cerdo vivo.
En este tiempo se monitorizaron los órganos de diferentes formas,
encontrando signos de actividad molecular y señales de funciones básicas
de células neuronales, gliales y vasculares.
En concreto se pudo
constatar una reducción de la muerte de las células; la conservación de la arquitectura anatómica y celular; la restauración de la estructura de los vasos sanguíneos y la vuelta de la circulación; respuestas inflamatorias gliales; signos de metabolismo cerebral activo de la glucosa y el oxígeno; y la actividad neuronal espontánea in vitro en sinapsis en células que se extrajeron de los cerebros tratados con BrainEx.
Sin embargo, Sestan incide: «Las conclusiones son muy importantes, pero en este momento no podemos restaurar la actividad completa del cerebro de los cerdos, ni asegurar que se puede utilizar el mismo mecanismo para otras especies, incluida la humana».
Y este experimento no será el final.
Según explicó el director de Bioética de Yale, Stephen Latham, la ventana temporal de seis horas aplicando el tratamiento tras cuatro horas desde la muerte se ampliará en futuras experiencias. «El siguiente paso es ver si se pueden mantener durante más tiempo estas funciones», señala el investigador.
Protocolo por si salía «demasiado» bien
Durante la rueda de prensa telefónica, los responsables reiteraron varias veces que el objetivo «nunca fue conseguir un cerebro vivo, sino con signos de actividad». De hecho, existía un protocolo firmado por todos los
integrantes por el que, en caso de producirse una actividad eléctrica
global organizada del cerebro -es decir, que el experimento saliese tan bien que el órgano funcionase de manera «normal»-, se le aplicaría el uso de anestésicos y se bajaría la temperatura
hasta detener estos pulsos.
«Todos estuvieron de acuerdo de antemano en
que los experimentos que implicaban una actividad global revivida no
podían avanzar sin estándares éticos claros y la supervisión
institucional», apunta Latham.
Aún así, se abre una oportunidad para experimentar con cerebros de seres vivos fallecidos y nuevos mecanismos para proteger las células a pesar del deceso.
«Anteriormente, solo hemos podido estudiar células en el cerebro de
mamíferos grandes en condiciones estáticas o en gran parte
bidimensionales utilizando pequeñas muestras de tejido fuera de su
entorno nativo», afirma el coautor Stefano G. Daniele,
doctor en Medicina en Yale.
«Por primera vez somos capaces de investigar
el cerebro grande en tres dimensiones, lo que aumenta nuestra capacidad
para estudiar interacciones celulares complejas y conectividad», añade.
Futuras aplicaciones humanas
La pregunta inevitable es si este avance se podrá aplicar en humanos. Aunque los investigadores subrayan que no está claro si este enfoque en cerdos se podría extrapolar a nuestro cerebro -entre otras cuestiones, porque la solución química
utilizada carece de muchos de los componentes que se encuentran de
forma natural en la sangre humana-, «esta línea de investigación tiene
la esperanza de mejorar la comprensión y el tratamiento de los
trastornos cerebrales y podría conducir a una nueva forma de estudiar el
cerebro humano postmortem», afirma al respecto Andrea Beckel-Mitchener, jefa de neurogenómica funcional del Instituto Nacional de Salud Mental.
Aunque los investigadores subrayan que no está claro si este enfoque en cerdos se podría extrapolar a nuestro cerebro -entre
otras cuestiones, porque la solución química utilizada carece de muchos
de los componentes que se encuentran de forma natural en la sangre
humana-, esta línea de investigación tiene la esperanza de mejorar el
tratamiento de los daños cerebrales.
Proteger el cerebro tras un infarto
Una
aplicación posible sería su utilización tras un infarto, cuando el
corazón deja de bombear sangre y hay riesgo de daños cerebrales. Este
tratamiento podría proteger el cerebro mientras se logra reparar el
corazón o los pulmones, por ejemplo. Aunque su aplicación médica aún
está lejana, informa Nuria Ramírez.
«Sería un tratamiento muy invasivo, aunque sin duda esta investigación abre un campo de investigación que hay que seguir abordando», advierte Juan Lerma, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante.
Otras
posibilidades, como el revivir cerebros criopreservados tras la muerte
de sus dueños o el trasplante de cerebro quizá parezcan menos
descabelladas ahora. Lerma duda: «La biología tiene un límite y no creo que se pueda resucitar un cerebro humano.
Pero quién sabe. Lo que hoy sí sabemos es que este experimento ha
cambiado el concepto de irreversibilidad.
La Medicina había asumido que
después de unos minutos de anoxia cerebral se producían daños
irreversibles. Pero resulta que el cerebro es más resistente de lo que
se pensaba y se puede recuperar cierta actividad. Y esto se ha
demostrado en un cerebro de cerdo, un animal muy parecido al ser
humano».
El autor principal del estudio insiste: «No sabemos si
hemos restaurado por completo las moléculas, solo que responden de
manera correcta. El cerebro sigue clínicamente muerto,
no hemos redefinido el concepto de muerte clínica porque no hay señales
de restauración de funciones vitales. Aún estamos en una primera fase y
es muy difícil hablar ahora mismo sobre aplicaciones futuras, menos aún
para la especie humana». De momento.
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