Los investigadores mantienen vivos los cerebros de los cerdos fuera del cuerpo

Hanna Barczyk

En un paso que podría cambiar la definición de muerte, los investigadores restauraron la circulación en los cerebros de los cerdos decapitados y mantuvieron vivos los órganos reanimados durante 36 horas.

La hazaña ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar cerebros intactos en el laboratorio con un detalle sorprendente. Pero también inaugura una nueva y extraña posibilidad en la extensión de la vida, en caso de que los cerebros humanos alguna vez se mantengan con soporte vital fuera del cuerpo.

El trabajo se describió el 28 de marzo en una reunión celebrada en los Institutos Nacionales de Salud para investigar cuestiones éticas que surgen a medida que los centros de neurociencia de EE. UU. exploran los límites de la ciencia del cerebro.

Durante el evento, el neurocientífico de la Universidad de Yale, Nenad Sestan, reveló que un equipo que él dirige experimentó con entre 100 y 200 cerebros de cerdos obtenidos de un matadero, restaurando su circulación mediante un sistema de bombas, calentadores y bolsas de sangre artificial calentadas a la temperatura corporal.

Los cerdos se utilizan comúnmente como modelos para la investigación de trasplantes. Un nuevo proyecto busca mantener sus cerebros después de la muerte. Carsten Koall | Getty

No hubo evidencia de que los cerebros de cerdo incorpóreos recuperaran la conciencia. Sin embargo, en lo que Sestan denominó un resultado alucinante e inesperado, se descubrió que miles de millones de células individuales en el cerebro estaban sanas y eran capaces de realizar una actividad normal.

Contactado por teléfono ayer, Sestan se negó a dar más detalles, diciendo que había enviado los resultados para su publicación en una revista académica y que no tenía la intención de que sus comentarios se hicieran públicos.

Sin embargo, desde la primavera pasada, un círculo cada vez más amplio de científicos y especialistas en bioética han estado entusiasmados con la investigación de Yale, que implica un gran avance en la restauración de la microcirculación: el flujo de oxígeno a los vasos sanguíneos pequeños, incluidos los que se encuentran en lo profundo del cerebro.

Estos cerebros pueden estar dañados, pero si las células están vivas, es un órgano vivo, dice Steve Hyman, director de investigación psiquiátrica del Instituto Broad en Cambridge, Massachusetts, quien fue uno de los informados sobre el trabajo. Está en el extremo de los conocimientos técnicos, pero no tan diferente de la preservación de un riñón.

Hyman dice que la similitud con las técnicas para preservar órganos como corazones o pulmones para trasplantes podría hacer que algunos vean erróneamente la tecnología como una forma de evitar la muerte. Puede llegar al punto de que en lugar de que la gente diga 'Congela mi cerebro', dice 'Conéctame y encuéntrame un cuerpo', dice Hyman.

Tales esperanzas están fuera de lugar, al menos por ahora. Trasplantar un cerebro a un cuerpo nuevo no es remotamente posible, según Hyman.

Cerebro en un balde

El sistema de Yale, llamado BrainEx, consiste en conectar un cerebro a un circuito cerrado de tubos y depósitos que hacen circular un líquido de perfusión rojo, que puede transportar oxígeno al tronco encefálico, la arteria cerebelosa y áreas profundas en el centro del cerebro. .

Creo que mucha gente va a empezar a ir a los mataderos para sacar cabezas y averiguarlo.

En su presentación ante los funcionarios del NIH y los expertos en ética, Sestan dijo que es probable que la técnica funcione en cualquier especie, incluidos los primates. Esto probablemente no sea exclusivo de los cerdos, dijo.

Los investigadores de Yale, que comenzaron a trabajar en la técnica hace unos cuatro años y están buscando financiación de los NIH para ello, actuaron con el deseo de construir un atlas completo de conexiones entre las células del cerebro humano.

Algunas de estas conexiones probablemente abarcan grandes regiones del cerebro y, por lo tanto, se rastrearían más fácilmente en un órgano completo e intacto.

Sestan reconoció que los cirujanos de Yale ya le habían preguntado si la tecnología de preservación del cerebro podría tener usos médicos. Los cerebros humanos incorpóreos, dijo, podrían convertirse en conejillos de indias para probar curas exóticas contra el cáncer y tratamientos especulativos para el Alzheimer demasiado peligrosos para probar en los vivos.

La configuración, apodada en broma como el cerebro en un balde, generaría rápidamente serias dudas éticas y legales si se probara en un ser humano.

Por ejemplo, si el cerebro de una persona fuera reanimado fuera del cuerpo, ¿se despertaría esa persona en lo que equivaldría a la última cámara de privación sensorial, sin oídos, ojos o una forma de comunicarse? ¿Alguien conservaría recuerdos, una identidad o derechos legales? ¿Podrían los investigadores éticamente diseccionar o deshacerse de tal cerebro?

Escena de El cerebro en un tarro de la comedia de 1983. El hombre con dos cerebros . Aunque es materia de bromas, a medida que avanza la tecnología de preservación del cerebro, los especialistas en ética médica se lo toman en serio. Optimizar | 'El hombre con dos cerebros' (1983)

Además, debido a que las normas de seguridad federales se aplican a las personas, no a los tejidos muertos, no está claro si la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. tendría algo que decir sobre si los científicos podrían intentar un procedimiento de reanimación de este tipo.

Habrá muchas preguntas extrañas, incluso si no se trata de un cerebro en una caja, dijo un asesor de los NIH que no deseaba hablar oficialmente. Creo que mucha gente va a empezar a ir a los mataderos para sacar cabezas y averiguarlo.

Sestan dijo que le preocupaba cómo el público y sus pares recibirían la tecnología. La gente está fascinada. Hay que tener cuidado con lo fascinado, dijo.

estado comatoso

Es bien sabido que un cerebro comatoso puede mantenerse vivo durante al menos décadas. Ese es el caso de las personas con muerte cerebral cuyas familias eligen mantenerlas conectadas a máquinas de ventilación.

Menos explorados son los medios artificiales de mantener un cerebro completamente separado de su cuerpo. Ha habido intentos anteriores, incluyendo un informe de 1993 involucrando roedores, pero el equipo de Sestan es el primero en lograrlo con un mamífero grande, sin usar temperaturas frías, y con resultados tan prometedores.

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Al principio, el grupo de Yale no estaba seguro de si un cerebro ex vivo al que se restauró la circulación recuperaría la conciencia. Para responder a esa pregunta, los científicos buscaron signos de actividad compleja en los cerebros de los cerdos utilizando una versión de EEG o electrodos colocados en la superficie del cerebro. Estos pueden captar ondas eléctricas que reflejan una amplia actividad cerebral que indica pensamientos y sensaciones.

Inicialmente, dijo Sestan, creían que habían encontrado tales señales, generando tanto alarma como entusiasmo en el laboratorio, pero luego determinaron que esas señales eran artefactos creados por equipos cercanos.

Sestan ahora dice que los órganos producen una onda cerebral plana equivalente a un estado comatoso, aunque el tejido en sí se ve sorprendentemente bien y, una vez que se disecciona, las células producen patrones que parecen normales.

La falta de actividad eléctrica más amplia podría ser irreversible si se debe a daño y muerte celular. Los cerebros de los cerdos se conectaron al dispositivo BrainEx aproximadamente cuatro horas después de que los animales fueran decapitados.

Sin embargo, también podría deberse a los productos químicos que el equipo de Yale agregó al reemplazo de sangre para prevenir la hinchazón, lo que también reduce gravemente la actividad de las neuronas. Debe comprender que tenemos tantos bloqueadores de canales en nuestra solución, dijo Sestan a los NIH. Esta es probablemente la explicación de por qué no recibimos [ninguna] señal.

Sestan le dijo al NIH que es concebible que los cerebros puedan mantenerse vivos indefinidamente y que se puedan intentar pasos para restaurar la conciencia. Dijo que su equipo había elegido no intentar tampoco porque este es un territorio desconocido.

Ese cerebro animal no es consciente de nada, estoy muy seguro de eso, dijo Sestan, aunque expresó su preocupación sobre cómo la técnica podría ser utilizada por otros en el futuro. Hipotéticamente, alguien toma esta tecnología, la mejora y restaura la actividad [cerebral] de alguien. Eso es restaurar a un ser humano. Si esa persona tiene memoria, estaría enloqueciendo por completo.

Experimentos cerebrales

La conciencia no es necesaria para el tipo de experimentos sobre conexiones cerebrales que los científicos esperan llevar a cabo en cerebros vivos ex vivo. La actividad cerebral del EEG es una línea plana, pero muchas otras cosas continúan, dice Anna Devor, neurocientífica de la Universidad de California en San Diego, que está familiarizada con el proyecto de Yale.

Devor cree que la capacidad de trabajar con cerebros vivos e intactos sería muy buena para los científicos que trabajan en la construcción de un atlas cerebral. Toda la cuestión de la muerte es una zona gris, dice ella. Pero debemos recordar que el cerebro aislado no es lo mismo que otros órganos, y debemos tratarlo con el mismo nivel de respeto que le damos a un animal.

Hoy en el diario Naturaleza , 17 neurocientíficos y bioeticistas, incluido Sestan, publicaron una editorial argumentando que los experimentos en tejido cerebral humano pueden requerir protecciones y reglas especiales.

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Identificaron tres categorías de sustitutos del cerebro que provocan nuevas preocupaciones. Estos incluyen organoides cerebrales (gotas de tejido nervioso del tamaño de un grano de arroz), quimeras humano-animal (ratones con tejido cerebral humano añadido) y tejido cerebral humano ex vivo (como trozos de cerebro extraídos durante una cirugía).

Continuaron sugiriendo una variedad de medidas de seguridad éticas, como drogar a los animales que poseen células cerebrales humanas para que permanezcan en un estado cerebral similar al coma.

Hyman, quien también firmó la carta, dice que lo hizo de mala gana porque cree que la mayoría de los escenarios son exagerados o poco probables. Es casi imposible que un diminuto organoide cerebral sienta o piense algo, dice.

El único tipo de investigación que él cree que puede requerir una acción rápida para establecer las reglas del camino es la técnica inédita de preservación del cerebro de Sestan (que el Naturaleza editorial no discutido). Si la gente quiere mantener vivos los cerebros humanos post mortem, ese es un problema más apremiante y realista, dice Hyman. Dado que es posible con un cerebro de cerdo, debería haber pautas para el tejido humano.

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