Alrededor de 15 minutos después de que el cerebro de un mamífero deja de percibir oxígeno, se supone que el órgano muere. Sin el oxígeno que da la vida, las células del cerebro se mueren rápidamente. Algunas de las células se abren de golpe, mientras que la química se vuelve tan desequilibrada que sus membranas se rompen (apoptosis) y esta frenética espiral termina de una manera: en la muerte. Se piensa que este proceso es generalizado e irreversible en la anatomía del cerebro.
Después de que las células cerebrales mueren, se creía que eran imposibles de revivir. Pero un sorprendente nuevo descubrimiento publicado el miércoles en la revista Nature revierte esa afirmación. En un artículo que se lee un poco como la adaptación de Frankenstein de Mary Shelley, los investigadores de la Universidad de Yale describen cómo fueron capaces de revivir parcialmente los cerebros de cerdos decapitados varias horas después que el animal murió. Un estudio que plantea preguntas profundas sobre la delgada línea entre la vida y la muerte.
Lo primero que hicieron los investigadores fue tomar 32 cerebros de cerdos sacrificados en un matadero y esperaron cuatro horas. Luego los conectaron a un sistema llamado BrainEx, que bombeaba a los cerebros oxígeno, nutrientes y sustancias químicas protectoras. Al final de unas 10 horas encontraron que el tejido del cerdo estaba en gran parte intacto, en comparación con las pruebas control (sin oxígeno).
Se habían desarrollado células cerebrales individuales que recuperaron la actividad metabólica, realizando sus tareas básicas de tomar oxígeno y producir dióxido de carbono. Pero las neuronas en estos cerebros no se comunicaban, por lo que no recuperaron nada que se pareciera a la conciencia: no había signos de señales eléctricas, necesarias para funciones superiores como la conciencia y la inteligencia. Mostraron que el proceso de muerte celular es un proceso gradual y algunos de esos procesos pueden posponerse, conservarse o incluso revertirse.
Las implicaciones son mayores que la investigación misma, puede conducir a nuevas terapias para accidentes cerebrovasculares y enfermedades como el Alzheimer. La ética de la experimentación en cerebros parcialmente reanimados es un territorio inexplorado. Mi primera reacción fue de sorpresa al revisar los hallazgos en el artículo publicado en Nature. Se sabe que las células cerebrales mueren, irremediablemente, después de unos minutos sin oxígeno y eso es parte del fundamento científico de la definición de muerte cerebral, la muerte en seres humanos.
La idea de que después de cuatro horas sin oxígeno, glucosa y demás, parte de las células en el cerebro del cerdo volvieran a funcionar, ¡es asombrosa! -aunque un tanto espeluznante-. Es tan asombroso, que quizás deberíamos reconsiderar la definición de muerte. Y definitivamente debemos considerar las implicaciones éticas no exploradas de revivir parcialmente a un animal muerto. Porque, ¿y si, por un momento, ese cerebro de cerdo sintió algo? ¿Experimentaría el cerebro confusión, agonía?
Andrea Beckel-Mitchener, dice que BrainEx “es realmente una herramienta para estudiar biología básica”. En el pasado, los científicos cultivaban una variedad de tejidos para sus estudios. Pero ahora tienen la oportunidad de estudiar esas complejas relaciones con un cerebro completo y comprender la estructura tridimensional de un cerebro vivo, fuera de los límites del cuerpo. No se puede conseguir eso con secciones de tejido. Esperamos que estos resultados sean útiles para la investigación en neurociencia.
¿Cómo funciona el sistema BrainEx?
Los cerebros de los cerdos se conectaron al dispositivo BrainEx a través de las arterias carótidas. Podemos pensar en el dispositivo como un corazón artificial, que bombea una sangre sintética que suministra oxígeno y nutrientes a través del cerebro por las propias arterias del cerdo y se rastrea con ultrasonido. La solución contiene sustancias químicas que detienen la oxidación (es decir, la descomposición) del tejido corporal, que interrumpe la apoptosis. Adicionalmente, posee un bloqueador de la actividad neuronal cuyo propósito es doble.
Uno, detener la excitoxicidad, un proceso por el cual las neuronas se dañan y la otra, era asegurarse de que el cerebro no se “despertara” y recuperara algún nivel de conciencia. Si se detectara alguna conciencia, dijeron los investigadores, se habría culminado el experimento de inmediato. Después de seis horas en el BrainEx, los investigadores no vieron signos de conciencia en el cerebro. Pero sí vieron signos “de vida”. Cuando están conectados al sistema BrainEx, “vemos que los cerebros usan glucosa [azúcar] y producen CO2”, dijo Zvonimir Vrselja uno de los coautores del estudio. Lo que quiere decir que el metabolismo de las células estaba encendido. Eso significa, que hasta cierto punto, estaban vivos.
Lo más extraordinario fue cuando los cerebros se diseccionaron y el bloqueador de la actividad neuronal se eliminó, los investigadores descubrieron que las neuronas conservaban su capacidad de comunicarse entre sí. Eso significa que las células conservaron la función que tenían cuando el cuerpo de los cerdos estaba vivo.
¿Y si pudiéramos restaurar la conciencia en el cerebro de un animal?
En ningún momento durante los ensayos, según los investigadores, los cerebros de los cerdos recuperaron la conciencia, según lo medido por el electroencefalograma. Sin una actividad eléctrica, no se cree que el cerebro tenga capacidad para pensar. Este es un cerebro clínicamente muerto. Pero es más matizado que eso. Está muerto, pero también está algo vivo. Los científicos se encaminan a territorio inexplorado.
Hay algunas otras consideraciones éticas inmediatas para pensar a través de los avances científicos. Una es cómo deberían pensar los científicos acerca de la ética de la experimentación con animales parcialmente revividos. Técnicamente, esto no entra en la categoría de investigación animal porque el cerebro proviene de un animal muerto, de un matadero. Eso significa que los investigadores no tienen que seguir las pautas éticas que acompañan a la investigación con animales. Pero ¿qué hay de los cerebros de animales parcialmente revividos? No hay orientación sobre eso.
¿Un nuevo doctor Frankenstein?
Aquí hay otro aspecto. Los investigadores utilizaron químicos para bloquear la actividad neuronal en los cerebros de los cerdos para asegurarse de que nunca se volvieran conscientes. Pero algún otro grupo de investigación podría tomar sus resultados e intentarlo, tal como Víctor Frankenstein: “Una lúgubre noche de noviembre vi coronados mis esfuerzos. Con una ansiedad casi rayana en la agonía, reuní a mí alrededor los instrumentos capaces de infundir la chispa vital al ser inerte que yacía ante mí.
Era ya la una de la madrugada, la lluvia golpeteaba triste contra los cristales, y la vela estaba a punto de consumirse, cuando, al parpadeo de la vela medio extinguida, vi abrirse los ojos apagados y amarillentos de la criatura; respiró con dificultad y un movimiento convulso agitó sus miembros.” “Tuve éxito en descubrir la causa de la generación y la vida; no, más, me convertí en alguien capaz de conferir animación a la materia sin vida.” Suena a ciencia-ficción, a historia de terror, como aquella que imaginó en un verano lluvioso y frío una jovencita llamada Mary Shelley.
Si alguna vez hubo un problema que mereciera una gran deliberación pública sobre la ética de la ciencia y la medicina, esta es una de ellas.
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