Minutos después del último latido del corazón, una cascada de eventos bioquímicos provocados por la falta de flujo sanguíneo, oxígeno y nutrientes comienza a destruir las células y los órganos del cuerpo. Pero un equipo de científicos de Yale descubrió que la falla celular masiva y permanente no tiene por qué ocurrir tan rápido.
Utilizando una nueva tecnología desarrollada por el equipo que administra un fluido protector de células especialmente diseñado a órganos y tejidos, los investigadores restauraron la circulación sanguínea y otras funciones celulares en cerdos una hora después de su muerte, informan en la edición del 3 de agosto de la revista Nature.
Los hallazgos pueden ayudar a extender la salud de los órganos humanos durante la cirugía y ampliar la disponibilidad de órganos de donantes, dijeron los autores.
“No todas las células mueren de inmediato, hay una serie de eventos más prolongados”, dijo en un comunicado David Andrijevic, científico investigador asociado en neurociencia de la Facultad de Medicina de Yale y coautor principal del estudio. “Es un proceso en el que puedes intervenir, detener y restaurar alguna función celular”.
La investigación se basa en un proyecto anterior dirigido por Yale que restauró la circulación y ciertas funciones celulares en el cerebro de un cerdo muerto con tecnología denominada BrainEx. Publicado en 2019, ese estudio y el nuevo fueron dirigidos por el laboratorio de Nenad Sestan de Yale, profesor de neurociencia Harvey y Kate Cushing y profesor de medicina comparativa, genética y psiquiatría.
“Si pudiéramos restaurar ciertas funciones celulares en el cerebro muerto, un órgano conocido por ser más susceptible a la isquemia [suministro inadecuado de sangre], planteamos la hipótesis de que también se podría lograr algo similar en otros órganos trasplantables vitales”, dijo Sestan.
En el nuevo estudio, en el que participaron el autor principal Sestan y sus colegas Andrijevic, Zvonimir Vrselja, Taras Lysyy y Shupei Zhang, todos de Yale, los investigadores aplicaron una versión modificada de BrainEx llamada OrganEx a todo el cerdo. La tecnología consiste en un dispositivo de perfusión similar a las máquinas de circulación extracorpórea, que hacen el trabajo del corazón y los pulmones durante la cirugía, y un fluido experimental que contiene compuestos que pueden promover la salud celular y suprimir la inflamación en todo el cuerpo del cerdo. Se indujo un paro cardíaco en cerdos anestesiados, que fueron tratados con OrganEx una hora después de la muerte.
Seis horas después del tratamiento con OrganEx, los científicos encontraron que ciertas funciones celulares clave estaban activas en muchas áreas del cuerpo de los cerdos, incluso en el corazón, el hígado y los riñones, y que algunas funciones de los órganos se habían restaurado. Por ejemplo, encontraron evidencia de actividad eléctrica en el corazón, que conservaba la capacidad de contraerse.
“También pudimos restaurar la circulación en todo el cuerpo, lo que nos asombró”, dijo Sestan.
Normalmente, cuando el corazón deja de latir, los órganos comienzan a hincharse, colapsando los vasos sanguíneos y bloqueando la circulación, dijo. Sin embargo, se restauró la circulación y los órganos de los cerdos fallecidos que recibieron el tratamiento OrganEx parecían funcionales a nivel de células y tejidos.
“Bajo el microscopio, era difícil diferenciar entre un órgano sano y uno que había sido tratado con tecnología OrganEx después de la muerte”, dijo Vrselja.
Al igual que en el experimento de 2019, los investigadores también encontraron que la actividad celular en algunas áreas del cerebro se había restaurado, aunque no se detectó actividad eléctrica organizada que indicara la conciencia durante ninguna parte del experimento.
El equipo se sorprendió especialmente al observar movimientos musculares involuntarios y espontáneos en las áreas de la cabeza y el cuello cuando evaluaron a los animales tratados, que permanecieron anestesiados durante todo el experimento de seis horas. Estos movimientos indican la preservación de algunas funciones motoras, dijo Sestan.
Los investigadores enfatizaron que se necesitan estudios adicionales para comprender las funciones motoras aparentemente restauradas en los animales, y que se requiere una revisión ética rigurosa por parte de otros científicos y especialistas en bioética.
Los protocolos experimentales para el último estudio fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de Yale y guiados por un comité de ética y asesoramiento externo.
La tecnología OrganEx podría eventualmente tener varias aplicaciones potenciales, dijeron los autores. Por ejemplo, podría prolongar la vida útil de los órganos en pacientes humanos y ampliar la disponibilidad de órganos de donantes para trasplantes. También podría ayudar a tratar órganos o tejidos dañados por isquemia durante ataques cardíacos o accidentes cerebrovasculares.
“Existen numerosas aplicaciones potenciales de esta nueva y emocionante tecnología”, dijo Stephen Latham, director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale. “Sin embargo, debemos mantener una supervisión cuidadosa de todos los estudios futuros, en particular cualquiera que incluya la perfusión del cerebro”.
La investigación fue financiada por el Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., los Institutos Nacionales de Salud y el Instituto Nacional de Salud Mental.
