Investigación Por S. A. D. Jueves, 18 Abril 2019 15:42
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Investigadores recuperan algunas funciones del cerebro de los cerdos horas después de su muerte

Los resultados, publicados en 'Nature', abren nuevas posibilidades para comprender cómo funciona este órgano y podrían ayudar a reducir el daño cerebral

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Los investigadores utilizaron cabezas cortadas de 32 cerdos que habían sido sacrificados. Los investigadores utilizaron cabezas cortadas de 32 cerdos que habían sido sacrificados. pixabay.com

Un equipo de investigadores liderados desde la Escuela de Medicina Yale, en New Haven (EE.UU.) ha logrado recuperar las funciones más básicas de cerebros aislados de cerdos horas después de la muerte, gracias a un sistema artificial que imita las condiciones del interior del cuerpo. Los resultados, publicados en Nature, abren nuevas posibilidades para comprender cómo funciona este órgano y podrían ayudar a reducir el daño cerebral que se produce en el ictus o en los traumatismos craneales.

Los investigadores de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, conectaron los órganos a un sistema que bombea un sustituto de sangre. La técnica restauró algunas funciones cruciales, como la capacidad de las células para producir energía y eliminar residuos, y ayudó a mantener las estructuras internas del cerebro.

En un desafío a la idea de que la muerte cerebral es definitiva, los investigadores revivieron los cerebros incorpóreos de cerdos cuatro horas después de que los animales fueron sacrificados. Aunque los experimentos no llegaron a restaurar la conciencia, plantean cuestiones sobre la ética del enfoque y, más fundamentalmente, sobre la naturaleza de la muerte en sí.

"Nuestro grupo y otros investigadores hemos cuestionado la noción de que esta muerte de células extendida sea inevitable minutos u horas después de que se interrumpa el riego sanguíneo”, declaró en rueda de prensa Nenad Sestan, de la Escuela de Medicina Yale, que ha dirigido la investigación y añadió: "El cerebro intacto de un mamífero grande conserva una capacidad previamente subestimada para el restablecimiento de la circulación y ciertas actividades celulares y moleculares varias horas después del paro circulatorio".

cerdos Yale conpieSestan y su equipo han desarrollado un sistema para mantener el cerebro aislado fuera del cráneo, pero en condiciones similares a las que tendría dentro de un cuerpo vivo, algo que ya se ha aplicado en otros órganos para mejorar las probabilidades de éxito en los trasplantes. Para ello, han producido un fluido que imita la sangre y han creado un circuito de tubos que la bombea a través de las principales arterias a una temperatura de 37 grados centígrados.

Utilizaron cabezas cortadas de 32 cerdos que habían sido sacrificados para comer carne en un matadero cerca de su laboratorio. Su equipo extrajo cada cerebro de su cráneo y lo colocó en una cámara especial antes de colocar el órgano con un catéter. Cuatro horas después de la muerte, los investigadores comenzaron a inyectar una solución tibia de preservativo en las venas y arterias del cerebro.

Sistema BrainEx

El sistema, que los investigadores llaman BrainEx, imita el flujo de sangre al suministrar nutrientes y oxígeno a las células del cerebro. La solución conservadora que el equipo utilizó también contenía sustancias químicas que evitan que las neuronas se disparen, para protegerlas de daños y para evitar que la actividad cerebral eléctrica se reinicie. A pesar de esto, los científicos monitorearon la actividad eléctrica de los cerebros a lo largo del experimento y estaban preparados para administrar anestesia si observaban señales de que el órgano podría estar recuperando la conciencia.

Los investigadores descubrieron que las neuronas y otras células cerebrales habían reiniciado las funciones metabólicas normales, como consumir azúcar y producir dióxido de carbono, y que los sistemas inmunitarios de los cerebros parecían estar funcionando. Las estructuras de las células y secciones individuales del cerebro se conservaron, mientras que las células en los cerebros de control, que no recibieron la solución rica en nutrientes y oxígeno, se colapsaron. Y cuando los científicos aplicaron electricidad a las muestras de tejido de los cerebros tratados, encontraron que las neuronas individuales aún podían transmitir una señal.

Sestan, cuyo equipo ha utilizado su técnica para mantener vivos los cerebros de los cerdos durante hasta 36 horas, no tiene planes inmediatos para intentar restaurar la actividad eléctrica en un órgano sin cuerpo. En cambio, su prioridad es averiguar cuánto tiempo su equipo puede mantener las funciones metabólicas y fisiológicas de un cerebro fuera del cuerpo. "Es posible que estemos evitando lo inevitable, y el cerebro no podrá recuperarse", dice Sestan. "Hemos volado unos pocos cientos de metros, pero ¿podemos realmente volar?".

"En ningún momento observamos el tipo de actividad eléctrica organizada asociada con la percepción, la conciencia o la conciencia", dijo por su parte el coautor Zvonimir Vrselja, científico investigador asociado en neurociencia. "Definido clínicamente, este no es un cerebro vivo, pero es un cerebro activo celularmente".

Lejos de su uso en las personas

El sistema BrainEx está lejos de estar listo para su uso en las personas, agrega, entre otras cosas porque es difícil de usar sin quitar primero el cerebro del cráneo.

"La restauración de la conciencia nunca fue un objetivo de esta investigación", dijo el coautor Stephen Latham, director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale. “Los investigadores estaban preparados para intervenir con el uso de anestésicos y la reducción de la temperatura para detener la actividad eléctrica global organizada en caso de que surgiera. Todos estuvieron de acuerdo de antemano en que los experimentos que involucran la revitalización de la actividad global no podrían avanzar sin estándares éticos claros y mecanismos de supervisión institucional ".

Hay un imperativo ético de usar herramientas desarrolladas por Brain Initiative para desentrañar los misterios de las lesiones y enfermedades cerebrales, dijo Christine Grady, jefa del Departamento de Bioética del Centro Clínico de los NIH.

"También es nuestro deber trabajar con los investigadores para navegar de manera inteligente y proactiva sobre cualquier problema ético potencial que puedan encontrar a medida que abran nuevas fronteras en la ciencia del cerebro", dijo.

 

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