Un experimento con cerebros de cerdos ha logrado preservar algunas funciones de sus neuronas horas después de su muerte. Los resultados podrían afectar a las consideraciones médicas y éticas de pacientes en estado crítico en espera de un órgano para trasplante, y a la inversa: cómo convencerse de que una situación de muerte clínica es irreversible.
Los resultados de una investigación con cerebros de cerdos, publicada la semana pasada en la revista Nature, cuestionan el hecho asumido hasta ahora de que el cerebro de los mamíferos sufre daños irreversibles minutos después de que la sangre deja de circular y plantea la posibilidad de que la recuperación del cerebro sea posible incluso después de que el corazón haya dejado de latir por un tiempo prolongado.
Una persona es declarada clínicamente muerta si hay una pérdida irreversible de la función cerebral. Es lo que se llama muerte cerebral y se pone en evidencia por la pérdida de actividad cerebral indicada por el electroencefalograma isoeléctrico o plano.
La falta de actividad cerebral se considera un síntoma infalible de muerte biológica y la Organización Mundial de la Salud establece al respecto un conjunto de criterios ineludibles para establecer con certeza la muerte. Pero no todos los tejidos y órganos pierden sus características funcionales al mismo tiempo. Se asume que ciertos órganos pueden preservar su vitalidad tras la muerte cerebral.
Diversos estudios, realizados tanto en humanos como en animales experimentales, han demostrado que la actividad eléctrica global y la consciencia se pierden a los pocos minutos de la interrupción del flujo sanguíneo cerebral. A menos que la perfusión sanguínea se restaure rápidamente, varios mecanismos bien conocidos desencadenan la pérdida de la homeostasis iónica y la acumulación de glutamato, el neurotransmisor excitador más abundante del cerebro, hasta alcanzar niveles tóxicos para las neuronas. Esta cascada progresiva e irreversiblemente dispara mecanismos de muerte neuronal y daño axonal.
Ahora, la nueva investigación liderada por la Universidad de Yale ha descrito la recuperación de ciertas propiedades estructurales y funcionales en cerebros de cerdos sacrificados cuatro horas antes.
Esta recuperación se logró tras perfundir extracorpóreamente los cerebros a través de sus arterias carótidas con un líquido especial que contenía una serie de compuestos citoprotectores, anticoagulantes nutritivos, etc., además de hemoglobina como elemento portador del oxígeno necesario para la actividad vital de las células. Este líquido fue bombeado a través del sistema vascular cerebral con picos y valles de presión, tratando de simular así la actividad cardiaca.
Tras la muerte clínica, este tratamiento restauró y mantuvo la circulación en las principales arterias, vasos sanguíneos y capilares, preservando el metabolismo cerebral y la capacidad de respuesta celular a fármacos. Igualmente, estudios electrofisiológicos realizados en rodajas tomadas de estos cerebros tras un tiempo considerable de estar mantenidos en estas condiciones (hasta seis horas) indicaron la preservación de la funcionalidad de las neuronas y de sus sistemas de comunicación sináptica.
Pruebas histológicas indicaron la salvaguarda de la estructura neuronal más allá de lo esperable e incluso se evitaron algunos cambios macroscópicos observados en los cerebros no tratados con este sistema (dilatación de los ventrículos cerebrales). Estos hallazgos prueban que, en condiciones adecuadas, el cerebro de los mamíferos posee una capacidad, hasta ahora subestimada, para preservar y restablecer la actividad molecular y celular tras un intervalo prolongado post mortem.
Es importante señalar que, aunque se preserva y reanima la actividad neurofisiológica con este procedimiento, la actividad eléctrica cerebral global, es decir, el electroencefalograma de estos cerebros reanimados, no se recuperó, al menos en el periodo de tiempo estudiado (seis horas).
Los registros de la corteza cerebral mediante electrodos indicaron una falta de actividad coordinada total, lo que lleva a pensar que aunque los elementos que constituyen el cerebro (neuronas, células de glía, componentes vasculares, etc) se pueden preservar más allá de lo que se imaginaba, el cerebro no recupera la capacidad de funcionar como un todo, y por tanto se duda de que la consciencia, o la capacidad de experimentar sensaciones (dolor o angustia) se recuperen con este procedimiento.
La preservación de ciertas características fisiológicas celulares y metabólicas cerebrales no resultan, por tanto, en el resurgimiento automático de la función cerebral normal y bien organizada, posible signo de consciencia. Se logra un cerebro con sus elementos celulares vivos, pero sin función integrada o emergente. Por qué esto es así requerirá de más investigación.
De hecho, estudios anteriores lograron mantener vivos cerebros de ratas y cobayas durante horas, extraídos del cuerpo. Estos cerebros sí mantuvieron la actividad electroencefalográfica global, además de funciones celulares y moleculares. No sabemos si este hecho se debe al menor tamaño de los cerebros o al procedimiento experimental (la muerte cerebral nunca tuvo lugar), más rápido y respetuoso con la integridad cerebral.
En mi opinión, se está aun muy lejos de aplicar estos métodos para poder restaurar estructuras y funciones cerebrales de personas que en la actualidad serían declaradas clínicamente muertas. De hecho, este método es tremendamente invasivo y su aplicación a humanos se vislumbra un tanto difícil. Sin embargo, no existe impedimento biológico claro para pensar que no podría aplicarse a seres humanos en condiciones especiales.
No hay razón para pensar que este líquido 'resucitante' especialmente formulado no pueda funcionar igualmente en los seres humanos. Al fin y al cabo, todos los animales, incluyendo los mamíferos, compartimos principios vitales fundamentales. Probarlo experimentalmente representa un problema bioético de enorme magnitud y no creo que esté previsto a corto plazo.
Sin embargo, los resultados de esta investigación constituyen una prueba de concepto que podría afectar a las consideraciones médicas y éticas de pacientes en estado crítico en espera de un órgano para trasplante, y a la inversa: cómo convencerse de que una situación de muerte clínica es irreversible, dando pie a la donación de órganos.
Hipotéticamente, si esta tecnología se mejorara y se desarrollara para su uso en humanos, las personas con muerte cerebral, especialmente aquella resultante de la falta de oxígeno, podrían convertirse en candidatos a una reanimación cerebral.
La neurociencia no deja de sacudir la conciencia humana y social con sus hallazgos. Los científicos nos limitamos a describir lo que encontramos. La sociedad, una vez más, habrá de encontrar el camino para adaptarse al progreso del conocimiento.
Juan Lerma
Profesor de Investigación del CSIC en el Instituto de Neurociencias de Alicante y editor jefe de la revista científica Neuroscience.
