La recuperación fue conseguida posteriormente de perfundir extracorpóreamente los cerebros a través de sus arterias carótidas con un agua exclusivo que contenía una serie de compuestos citoprotectores y anticoagulantes nutritivos, entre distintas sustancias según la hemoglobina según elemento portador del oxígeno indispensable para la ocupación vital de las células. El agua se bombeó mediante el sistema vascular cerebral con picos y valles de presión, simulando de este modo la ocupación cardíaca
'Resucitan' el cerebro de 32 cerdos que llevaban muertos más de cuatro horas
Científicos
de EEUU consiguen devolver a la vida a las células cerebrales de cerdos
muertos, lo que abre la posibilidad de devolver la función cerebral
tras un daño y obliga a redefinir la muerte.
- Neurociencia. Científicos de Yale mantienen con vida los cerebros de cerdos decapitados durante 36 horas
Ha ocurrido en Connecticut, Estados Unidos. El estudio lo ha dirigido el neurólogo Nenad Sestand (catedrático de la Universidad de Yale) y sus resultados los ha publicado este miércoles la revista Nature. La investigación se ha hecho con 32 cabezas de cerdos de la industria cárnica. Las muestras proceden del despiece de las compañías porcinas, por lo que no se han sacrificado animales para el experimento. Un comité ético ha vigilado el proceso de manera estricta.
Para lograrlo, han diseñado un circuito de perfusión que bombea a un cerebro aislado muerto una solución sintética de hemoglobina, con oxígeno, nutrientes y medicamentos de función citoprotectora. El dispositivo proporciona, a temperatura ambiente, el riego sanguíneo necesario y repara la anoxia. Así lo han mantenido durante 6 horas (10 horas desde la decapitación). Además, han desarrollado un mecanismo quirúrgico para diseccionar una parte del voluminoso órgano, hacerle pruebas, estudios de anatomía patológica y comprobar el efecto del procedimiento, sobre todo, en el hipocampo, la zona más sensible a la hipoxia.
Lo que han visto abre la puerta a las maniobras médicas de resucitación cerebral. La arquitectura interna de las células se ha conservado, la muerte celular se ha reducido, se ha restaurado la función molecular, la respuesta inflamatoria, la vascularización, la actividad sináptica espontánea y de la glía. En términos metabólicos, el cerebro muerto restaurado, consume el mismo oxígeno y nutrientes o libera la misma cantidad de dióxido de carbono que haría un cerebro vivo.
Aún así, los investigadores no están del todo seguros de no poder lograr reactivar, en un futuro, la función cerebral, ya que en la solución sintética sanguínea han utilizado un fármaco que bloquea la actividad neuronal. Esto forma parte del protocolo y aquí termina, de momento, este trabajo. Para continuar, necesitan el consenso científico y ético de la comunidad de expertos. Devolverle la vida a un órgano muerto "es un camino inexplorado" que requiere, según han explicado los autores, unos conocimientos neurocientíficos más amplios antes de dar los siguientes pasos.
Utilidad médica en la resucitación cerebral
Según Julio Prieto, jefe del Servicio de Neurofisiología Clínica del Hospital Gregorio Marañón de Madrid, el trabajo de Sestand y sus colaboradores abre una vía de investigación sobre el metabolismo cerebral post mortem y se acerca a "la recuperación de la función cerebral una vez pasados varios minutos después de una hipoxia, como ocurre por ejemplo en un paro cardiaco", ha señalado a EL MUNDO.es."Puede suponer una revolución en el tratamiento de las encefalopatías anóxicas e incluso tener implicaciones sobre el trasplante", ha dicho Prieto. Para alguien que se encuentre en esta situación, con un encefalograma plano, "de poder devolverle la actividad cerebral, a lo mejor estamos hablando de una persona recuperable y no de un potencial donante", ha destacado.
Redefinir la muerte
Los experimentos de Sestand no cogen por sorpresa a la comunidad científica de Estados Unidos. El trabajo salió a la luz antes de publicarse en una reunión del Instituto Nacional de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) el pasado 28 de marzo de 2018. Allí, Sestand anunció que había conseguido mantener vivos, durante 36 horas, los cerebros diseccionados de cerdos decapitados. Desde entonces, se debaten los problemas éticos suscitados en esta investigación y varios expertos alertan de la necesidad de revisar el concepto de muerte con los últimos avances de reanimación cardiorrespiratoria y resucitación cerebral.James Bernat, catedrático emérito activo de Neurología de la Universidad de Dartmouth (EEUU), ha analizado los aspectos éticos de esta investigación como parte del comité de la Iniciativa NIH BRAIN. Este experto ha descartado, así mismo, que se lograse el punto más conflictivo del estudio. "No se pudo restaurar ninguna función neurológica global, como lo demuestra el electroencefalograma o el electrocorticograma, por lo que no hubo recuperación alguna de las funciones cerebrales integradas necesarias para la conciencia", ha explicado a este periódico.
Por tanto, y según Bernat, "esta investigación no debería tener un impacto directo en la práctica de la declaración de muerte cerebral, que se describe en términos del cese irreversible de las funciones cerebrales, no en términos del cese irreversible de las actividades celulares del cerebro". Pero, como se desconoce si, en un futuro, estas técnicas permitirán la recuperación de cualquier función cerebral, "el trabajo puede tener implicaciones para el campo emergente de la neurorresucitación después de una lesión cerebral grave, si se demuestra que la intervención es segura en personas vivas", ha concluido.
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2.«Resucitan» algunas funciones de cerebros de cerdos cuatro horas después de haber muerto
Los investigadores subrayan que sus conclusiones no sirven para «revivir» la consciencia de animales, mucho menos en humanos, aunque es el primer paso
Madrid Actualizado: GuardarAhora, 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. 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.
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.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.
https://www.abc.es/ciencia/abci-resucitan-algunas-funciones-cerebros-cerdos-cuatro-horas-despues-haber-muerto-201904171901_noticia.html?fbclid=IwAR2YtROPG8oF-E5GAjPBC9mrPXAf1NuuuzoCs5P2-NjoDPiK57oxo2pb2Gw
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