Funciones cerebrales de cerdos pudieron ser recuperadas hasta cuatro horas después de la muerte [VIDEO]

Porcile / Films sans Frontières, 2014

Un grupo de científicos norteamericanos ha creado un sistema que le permite al cerebro de grandes mamíferos restaurar las funciones individuales de los órganos y mantener su integridad estructural. El experimento, que ha sido publicado en Nature, se llevó a cabo con cerebros de cerdos que llevaban cuatro horas muertos.

El cerebro de muchos mamíferos es altamente sensible a la ausencia de oxígeno. Tras el cese de la circulación sanguínea (perfusión) en unos pocos minutos, comienza el proceso de muerte celular y daño a las fibras nerviosas. Esto, así como la formación de coágulos sanguíneos en vasos pequeños, impide el estudio de las funciones cerebrales en la dinámica con un órgano aislado. La congelación y conservación solo permiten una investigación estática.

Una serie de observaciones cuestionan la inevitabilidad de la muerte de las células nerviosas en cuestión de minutos e incluso horas después del cese de la circulación sanguínea, y sugiere que estas limitaciones para la investigación pueden ser evitadas. Por lo tanto, los científicos ya han logrado obtener muestras de células y tejidos viables de animales y humanos, así como registrar la actividad electrofisiológica mucho después de la muerte.

El sistema BEx

Ahora, un grupo de científicos liderado por Nenad Sestan de la Universidad de Yale ha desarrollado un sistema de alta tecnología para proteger al cerebro de la destrucción rápida, así como una solución para alimentar al cerebro y un procedimiento quirúrgico especial para aislarlo. Los investigadores han demostrado que ciertas funciones del cerebro pueden persistir mucho tiempo después de la muerte y existe al menos una posibilidad parcial de su recuperación.

El sistema, que los autores denominaron BrainEx (BEx), puede soportar la circulación de una solución especial de perfusión en el cerebro, que es similar en parámetros a la fisiológica. Usando el dispositivo, es posible realizar una perfusión con una presión de 20 a 140 milímetros de mercurio, una frecuencia de 40 a 180 latidos por minuto y una temperatura de 3 a 42 grados centígrados. El sistema está equipado con mecanismos para el enriquecimiento de la solución con oxígeno y la purificación de toxinas.

El cerebro se coloca en una cámara esférica, en la que se mantiene una humedad relativa del 95%, para que el órgano no se seque. Los científicos han creado una solución de perfusión basada en hemoglobina, sin elementos celulares. Para facilitar la investigación, se le han añadido sustancias ecogénicas. El procedimiento quirúrgico desarrollado por los autores fue aislar el cerebro y sus vasos a un nivel por encima de la médula oblonga.

Cerebros de cerdos

Para los experimentos, los científicos utilizaron unas trescientas cabezas de cerdos a la edad de seis a ocho meses, que recibieron de las empresas de procesamiento de carne. Después de configurar la tecnología en el estudio usaron 32 cerebro de cerdos. Los científicos identificaron cuatro grupos experimentales: perfusión con líquido de control, perfusión con líquido BEx, sin perfusión y cerebro examinado una hora después de la muerte. Los cerebros se conectaron al sistema BEx cuatro horas después de la muerte, el tiempo de observación fue de seis horas, respectivamente, los cerebros vivieron 10 horas después de la muerte.

Investigando el cerebro de los cerdos antes de conectarse al sistema, los científicos encontraron que las funciones celulares específicas se conservaban: los tejidos respondieron a las pruebas farmacológicas e inmunológicas, se observó actividad espontánea de las sinapsis y el metabolismo activo en ausencia de actividad cerebral. Sobre esta base, los científicos observaron que se subestima la capacidad para restaurar las funciones cerebrales de los mamíferos grandes en ciertas condiciones.

En los cerebros conectados al sistema con la solución de perfusión BEx, se mantuvo la estructura anatómica y celular, los vasos proporcionados para la circulación de la solución nutritiva, se restauró la función de la neuroglia, se restableció el metabolismo tisular y se mantuvo la actividad eléctrica de las neuronas.

Los científicos han descubierto que la seguridad de las células y las fibras en diferentes partes del cerebro era diferente. Así, en el campo CA1 del hipocampo, que es especialmente sensible a la ausencia de oxígeno, se observaron signos de vacuolización, daño a la membrana y lisis citoplasmática incluso durante el estudio una hora después de la muerte. En el tejido cerebral a través del cual se pasó la solución de control, se observó una rápida destrucción.

Así mismo, los científicos señalan que con la ayuda de la electroencefalografía intracraneal no fue posible detectar la actividad eléctrica global en el cerebro, lo que indica una falta de conciencia y percepción.

En las conclusiones, los científicos escriben que su tecnología puede potencialmente ayudar a construir puentes entre la investigación clínica y la neurología teórica. También señalan que las nuevas oportunidades plantean nuevos problemas éticos: se requieren estándares claros que eviten la posibilidad de recuperación de la conciencia y otras funciones cerebrales, cuyo mantenimiento puede causar sufrimiento inadvertidamente.

El cerebro es un órgano fascinante que es estudiado de cerca. Por ejemplo, recientemente, una reciente investigación llevada a cabo por científicos españoles encontró que la neurogénesis (esto eso, la creación de nuevas neuronas) puede seguir ocurriendo hasta en la vejez.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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