El cerebro es extremdamente vulnerable a la falta de oxígeno. La ausencia de perfusión, aunque sea durante escasos minutos, conduce a la muerte neuronal y al daño irreversible. Pero, ¿y si el tejido cerebral fuera más resistente a la anoxia de lo que se asume? ¿Y si las neuronas mueren en un margen de tiempo mayor del que se piensa? ¿Desdibujaría eso la línea de la muerte? El experimento llevado a cabo en la Universidad de Yale suscita, entre otras, estas cuestiones al conseguir restaurar cierta actividad neuronal en cerebros extraídos de cerdos que llevaban cuatro horas muertos.
Los investigadores, dirigidos por Nenad Sestan, recurrieron a cerdos sacrificados en un matadero cercano a su laboratorio. Conectaron 32 cerebros aislados en un sistema de perfusión y, a las cuatro horas de la muerte, empezaron a nutrirlos y oxigenarlos con un líquido citoprotector a temperatura normal. Según exponen en la revista Nature, a las seis horas de la perfusión, observaron actividad neuronal, preservación de algunas funciones moleculares y cerebrales (tales como microcirculación, actividad inflamatoria glial y cierta función sináptica) y de la citoarquitectura cerebral;también se mantuvieron algunos aspectos del metabolismo cerebral. Sin embargo, el sistema no alcanzó ninguna actividad neurofisiológica normal (medida mediante EEG).
Juan Antonio Barcia, jefe del Servicio de Neurocirugía del Hospital Clínico San Carlos, de Madrid, considera que el experimento “muestra que algunas funciones celulares del cerebro son más resistentes a la anoxia que lo que se presumía hasta ahora. Esto supone un gran avance que podría tener implicaciones clínicas en el futuro en casos de daño cerebral adquirido (como el ictus, traumatismo craneal, anoxia cerebral tras fallo cardiaco) e incluso en el manejo quirúrgico de lesiones cerebrales. Sin embargo, el procedimiento descrito no tiene una aplicación clínica inmediata, y su posible traslación tendrá que hacerse cumpliendo los criterios éticos de la investigación clínica”.
Pese a lo preliminar de este experimento, planea la preocupación bioética, como ya ocurriera con los primeros organoides cerebrales o “minicerebros”. Entonces, los expertos se manifestaron sobre la necesidad de establecer un marco ético que ciña a este tipo de avances neurocientíficos. Ahora, el estudio con cerebros porcinos también se acompaña de un artículo que analiza su calado bioético y en la rueda de prensa de presentación del trabajo, Sestan insistió en que no se habían encontrado indicios de consciencia o de capacidad de percepción -por si acaso, estaban preparados para administrar anestésicos-. “No eran cerebros vivos, sino celularmente vivos”, dijo.
En realidad, el objetivo de este experimento siempre ha sido comprobar durante cuánto tiempo se puede mantener un cerebro aislado con funciones metabólicas y fisiológicas, con el fin de obtener un modelo de estudio superior a los bloques o lonchas de tejido. En los laboratorios, es habitual trabajar con esas muestras; “si se puede hacer en una placa de Petri, ¿por qué no con un cerebro completo?”, se preguntó Sestan.
Precisamente su utilidad como modelo de investigación es lo que destaca de este estudio Alberto Rábano, director del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN: “En el cerebro de cadáver hay una reserva funcional que permite rescatar a las células; así, este sistema constituye un modelo experimental con un potencial inmenso para investigar, entre otras cosas, la neuroprotección en relación con la isquemia”, afirma, y también recuerda la necesidad de no abandonar el contexto bioético “que puede complicarse con la llegada de modelos de experimentación más evolucionados”.
El propuesto por el grupo de Yale es “técnicamente impecable: tanto la extracción y recuperación de los vasos para ligarlos y canalizarlos al sistema, como el medio de conservación con el que perfunden el tejido y las condiciones de mantenimiento son muy sofisticados”, comenta sobre esta tecnología que sus artífices ya han baulizado como BrainEx (por encéfalo y ex vivo). Lo que a este experto no impacta tanto es que el tejido exhiba actividad a las cuatro horas postmortem: “Existe bastante experiencia en los trabajos con tejido cerebral, tanto animal como humano, que se ha mantenido en medios”, aporta.
El experimento de Llinás
Tampoco le sorprende a Javier DeFelipe, responsable del Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales en el Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid. Coincide en que el experimento constituye un gran avance técnico y que el sistema BrainEx podría dar pie a un nuevo modelo de estudio, en especial, como se ha apuntado, sobre los efectos de la anoxia en el cerebro. No obstante, recuerda que hay antecedentes del mantenimiento ex vivo de cerebros enteros y trae a colación un trabajo del neurofisiólogo colombiano Rodolfo
Llinás, que en 1993 logró aislar el encéfalo de cobaya y preservarlo perfundido durante varios días. Llinás lo presentó como un modelo para el estudio de los circuitos multisinápticos del cerebro mamífero, en un artículo en European Journal of Neuroscience. En ese trabajo, los cerebros se extrajeron inmediatamente de los roedores, pero DeFelipe apostilla que el hallazgo de actividad celular en el cerebro a las pocas horas de la muerte no es totalmente nuevo, sino una extension de lo evidenciado in vitro: “Hay artículos previos que han demostrado que antes de las tres horas postmortem se pueden estimular las células piramidales y obtener respuesta. Durante la cuarta hora es más difícil pero también se ha documentado”. En un estudio reciente realizado por un grupo de la Universidad de Ámsterdam con autopsias, se ha observado claramente que la mayoría de las neuronas presentan actividad hasta tres horas postmortem.
DeFelipe opina que la idea que subyace en el trabajo de Yale, “y que no llega a mencionarse”, es que cuando el individuo muere el cerebro empieza a deteriorarse, pero de no forma inmediata.”Es un proceso durante el cual las células todavía mantienen cierta actividad”, argumenta este científico, que expone la transformación del tejido postmortem en un artículo en Brain Structure Function. “Sabemos que al morir empiezan unos cambios no solo estructurales, sino metabólicos, que son vitales. En nuestro trabajo hemos visto en animales de experimentación que esos cambios se inician a la media hora”. ¿Podría ser un proceso reversible? “Con el modelo BrainEx puede estudiarse esa hipótesis, pero yo lo dudo bastante”.
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