Los cerebros de los cerdos se mantienen vivos fuera del cuerpo durante horas después de la muerte

En un desafío a la idea de que la muerte cerebral es definitiva, los investigadores han revivido los cerebros incorpóreos de cerdos cuatro horas después de que los animales fueron sacrificados. Aunque los experimentos no llegaron a restaurar la conciencia, plantean cuestiones sobre la ética del enfoque y, más fundamentalmente, sobre la naturaleza de la muerte en sí. Las definiciones legales y médicas actuales de los protocolos de la guía de muerte para resucitar a las personas y para el trasplante de órganos.

Los detalles de los experimentos de cerebro de cerdo aparecen en un artículo publicado en Nature. Investigadores de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, conectaron los órganos a un sistema que bombea un sustituto de sangre. La técnica restauró algunas funciones cruciales, como la capacidad de las células para producir energía y eliminar residuos, y ayudó a mantener las estructuras internas del cerebro.

"Para la mayor parte de la historia humana, la muerte fue muy simple", dice Christof Koch, presidente y científico jefe del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Seattle, Washington. "Ahora, tenemos que cuestionar lo que es irreversible".

En la mayoría de los países, una persona se considera legalmente muerta cuando cesa la actividad cerebral o cuando el corazón y los pulmones dejan de funcionar. El cerebro requiere una inmensa cantidad de sangre, oxígeno y energía, y se cree que pasar unos minutos sin estos sistemas de soporte vital puede causar un daño irreversible.

Desde principios del siglo XX, los científicos han realizado experimentos que mantienen vivos los cerebros de los animales desde el momento en que el corazón se detiene, enfriando los cerebros y bombeando sangre o un sustituto, pero no está claro qué tan bien funcionaron los órganos después. Otros estudios han demostrado que las células tomadas de cerebros mucho después de la muerte pueden realizar actividades normales, como la producción de proteínas. Esto hizo que el neurocientífico de Yale Nenad Sestan se preguntara: ¿podría revivir todo un cerebro horas después de la muerte?

Sestan decidió averiguarlo, utilizando cabezas cortadas de 32 cerdos que habían sido sacrificados para comer carne en un matadero cerca de su laboratorio. Su equipo extrajo cada cerebro de su cráneo y lo colocó en una cámara especial antes de colocar el órgano con un catéter. Cuatro horas después de la muerte, los investigadores comenzaron a inyectar una solución tibia de preservativo en las venas y arterias del cerebro.

El sistema que los investigadores llaman BrainEx, imita el flujo de sangre al suministrar nutrientes y oxígeno a las células del cerebro. La solución conservadora que el equipo utilizó también contenía sustancias químicas que evitan que las neuronas se disparen, para protegerlas de daños y para evitar que la actividad cerebral eléctrica se reinicie. A pesar de esto, los científicos monitorearon la actividad eléctrica de los cerebros a lo largo del experimento y estaban preparados para administrar anestesia si observaban señales de que el órgano podría estar recuperando la conciencia.

Una prueba contrarreloj

Los investigadores probaron qué tan bien les fue a los cerebros durante un período de seis horas. Descubrieron que las neuronas y otras células cerebrales habían reiniciado las funciones metabólicas normales, como consumir azúcar y producir dióxido de carbono, y que los sistemas inmunitarios de los cerebros parecían estar funcionando. Las estructuras de las células y secciones individuales del cerebro se conservaron, mientras que las células en los cerebros de control, que no recibieron la solución rica en nutrientes y oxígeno, se colapsaron y, cuando los científicos aplicaron electricidad a las muestras de tejido de los cerebros tratados, encontraron que las neuronas individuales aún podían transmitir una señal.

El equipo nunca vio patrones eléctricos coordinados en todo el cerebro, lo que indicaría actividad cerebral sofisticada o incluso conciencia. Los investigadores dicen que reiniciar la actividad cerebral podría requerir una descarga eléctrica o preservar el cerebro en solución durante períodos prolongados para permitir que las células se recuperen de cualquier daño que sufrieran mientras estaban privados de oxígeno.

Sestan, cuyo equipo ha utilizado su técnica para mantener vivos los cerebros de los cerdos durante hasta 36 horas, no tiene planes inmediatos para intentar restaurar la actividad eléctrica en un órgano sin cuerpo. En cambio, su prioridad es averiguar cuánto tiempo su equipo puede mantener las funciones metabólicas y fisiológicas de un cerebro fuera del cuerpo. "Es posible que estemos evitando lo inevitable, y el cerebro no podrá recuperarse", dice Sestan. "Hemos volado unos pocos cientos de metros, pero ¿podemos realmente volar?"

El sistema BrainEx está lejos de estar listo para su uso en las personas, agrega, entre otras cosas porque es difícil de usar sin quitar primero el cerebro del cráneo.

Las preguntas se multiplican

Sin embargo, el desarrollo de la tecnología con el potencial de brindar apoyo a órganos sensibles e incorpóreos tiene amplias implicaciones éticas para el bienestar de los animales y las personas. "Realmente no existe un mecanismo de supervisión para preocuparse por las posibles consecuencias éticas de crear conciencia en algo que no es un animal vivo", dice Stephen Latham, un especialista en bioética de Yale que trabajó con el equipo de Sestan. Él dice que hacerlo podría ser éticamente justificable en algunos casos, por ejemplo, si les permite a los científicos probar medicamentos para enfermedades cerebrales degenerativas en los órganos, en lugar de personas.

Tomar conciencia en un cerebro fuera de un cuerpo probablemente sería difícil, dado que el entorno del órgano diferiría tan radicalmente de su entorno natural. "Podríamos imaginar que el cerebro podría ser capaz de la conciencia", dice George Mashour, neurocientífico de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que estudia experiencias cercanas a la muerte. "Pero es muy interesante pensar en qué tipo de conciencia, en ausencia de órganos y estimulación periférica".

El último estudio también plantea preguntas sobre si el daño cerebral y la muerte son permanentes. Lance Becker, un especialista en medicina de emergencia en el Instituto Feinstein para la Investigación Médica en Manhasset, Nueva York, dice que muchos médicos suponen que incluso minutos sin oxígeno pueden causar daños irreversibles, pero los experimentos con cerdos sugieren que el cerebro podría permanecer viable durante mucho más tiempo de lo que se pensaba, incluso sin apoyo externo. "Este papel arroja una granada de mano en medio de lo que son las creencias comunes", dice Becker. "Es posible que hayamos subestimado enormemente la capacidad del cerebro para recuperarse".

Eso podría tener consecuencias prácticas y éticas para la donación de órganos. En algunos países europeos, los servicios de emergencia que no pueden resucitar a una persona después de un ataque cardíaco a veces usan un sistema que preserva los órganos para el trasplante bombeando sangre oxigenada a través del cuerpo, pero no el cerebro. Si una tecnología como BrainEx se vuelve ampliamente disponible, la capacidad de ampliar la ventana para la reanimación podría reducir el número de donantes de órganos elegibles, dice Stuart Youngner, un especialista en bioética de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio.

Mientras tanto, los científicos y los gobiernos deben enfrentar los dilemas legales y éticos relacionados con la posibilidad de crear un cerebro consciente sin cuerpo. "Esta es realmente una tierra de nadie. La ley probablemente tendrá que evolucionar para mantenerse al día", dice Koch.  @mundiario