Un experimento “despierta” los órganos de cerdos muertos con sangre artificial | Ciencias

En 2019, neurocientíficos y médicos de la Universidad de Yale (EE. UU.) lograron restaurar parte de la función cerebral de un cerdo que había sido sacrificado en un matadero cuatro horas antes. Ahora el mismo grupo ha repetido la hazaña, pero en todos los órganos vitales de varios cerdos que llevaban muertos una hora. El estudio publicado recientemente en Naturalezadependía de una especie de complejo sistema de inyección gran sangre Sintético que revirtió la muerte celular. Este avance abre una nueva vía para el trasplante de órganos, pero plantea nuevas preguntas sobre el momento de la muerte.

Después del último latido del corazón, comienza una cadena de eventos: la falta de suministro de sangre (isquemia) implica la falta de oxígeno y otros elementos esenciales, lo que lleva a la muerte de células, tejidos, órganos y todo el organismo. En este estudio, los científicos indujeron un paro cardíaco en decenas de cerdos (previamente habían sido anestesiados). Después de una hora sin suministro de sangre, es decir, muertos, se dividieron en varios grupos de estudio: algunos se conectaron a un sistema de soporte vital utilizado en casos graves en los que el corazón y los pulmones dejan de funcionar (ECMO, abreviatura de oxigenación por membrana extracorpórea). ). Otros quedaron como controles sin utilizar ninguna técnica de reanimación. Un tercer grupo se conectó a un sistema de perfusión que desarrollaron llamado OrganEx (administración lenta y continua de fluidos). Después de seis horas, examinaron el estado de las células, los tejidos y el funcionamiento de sus órganos vitales.

“No todas las células mueren instantáneamente, hay una serie de eventos que toman su tiempo. Es un proceso en el que puedes intervenir, detener y restaurar alguna función celular”.

David Andrijevic, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale

David Andrijevic, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale y coautor de los experimentos, recuerda que “no todas las células mueren inmediatamente, hay una serie de eventos que toman su tiempo”. . “Es un proceso en el que puedes intervenir, detener y restaurar alguna función celular”, agrega Andrijevic.

“OrganEx consta de dos componentes”, dijo Andrijevic en una reunión virtual con periodistas. “El primero es un sistema de perfusión, que es similar a los sistemas de apoyo cardíaco y respiratorio conectados al sistema circulatorio. La segunda parte es un fluido celular sintético que se bombea y contiene varios elementos optimizados para promover la salud celular, reducir la muerte celular y reducir la inflamación en todo el cuerpo”, explica. La base de este líquido es una hemoglobina modificada, la proteína que transporta el oxígeno.

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Después de conectar unos veinte cerdos a OrganEx durante seis horas, analizaron varios parámetros a nivel celular en el cerebro, los pulmones, el corazón, el hígado y los riñones. En prácticamente todas las métricas, OrganEx superó a ECMO. Los científicos encontraron que en muchas áreas del cuerpo del cerdo, ciertas funciones celulares clave estaban activas e incluso se restauraron algunas funciones de los órganos. Observaron que las neuronas y los astrocitos en dos regiones del cerebro recuperaron su estado anterior a la isquemia. También encontraron actividad eléctrica en el corazón que mantenía la capacidad de contraerse. Además, vieron que los diversos órganos reabsorbían la glucosa presente en esta sangre artificial. Finalmente, también encontraron que a nivel genético, la maquinaria celular reinició sus mecanismos de reparación. Pero, y querían enfatizar esto tanto en el estudio publicado como en la conferencia, no vieron una recuperación en la actividad cerebral general. Es decir, no habían resucitado a los cerdos, pero habían resucitado sus órganos.

“Básicamente, nuestros resultados subrayan una capacidad previamente pasada por alto del cuerpo de los mamíferos grandes para recuperarse después de que se detiene el flujo sanguíneo”. Y esto podría usarse para aumentar la disponibilidad de órganos para trasplante o para tratar fallas orgánicas localizadas”, concluye Andrijevic.

“La tecnología es prometedora para nuestra capacidad de preservar órganos después de que se hayan extraído de un donante”.

Stephen Latham es director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale.

Su colega Stephen Latham es director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale y coautor del estudio. Para él, esta obra tiene y tendrá muchas aplicaciones. Los más cortos en cuanto a tiempo se encuentran en el área de trasplantes de órganos. “Creo que la tecnología es muy prometedora para nuestra capacidad de preservar órganos después de que hayan sido extraídos de un donante. Podría tomar el órgano y conectarlo a este sistema de perfusión para transportarlo largas distancias a un receptor que lo necesite durante un largo período de tiempo”. experimentos mantuvieron los órganos a temperaturas de 36º a 37º.

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Latham descarta las especulaciones sobre la posibilidad de conectar a un humano tras una isquemia cerebral, miocárdica o renal: “Esto está muy lejos de su uso en humanos. El objetivo aquí era ver si el uso de perfusión [el fluido que crearon] podría restaurar la función metabólica y celular en una variedad de órganos. Y hemos descubierto que es posible. Pero no restablece todas las funciones en todos los órganos”, recuerda. Las futuras aplicaciones en seres humanos vivos requerirían, agrega, “que se necesita explorar con mucho más detalle hasta qué punto se revierte el daño isquémico en diferentes tipos de órganos antes de siquiera contemplar remotamente hacer un experimento de este tipo en un ser humano”. daño anóxico”.

El neurocientífico Martin Monti de la Universidad de California, Los Ángeles (EE. UU.), que no está afiliado al estudio, destaca lo que considera más relevante de sus hallazgos: “La muerte biológica es más como una cascada de fichas de dominó, con un evento que desencadena la muerte a continuación, lo que lleva a una transición inmediata. Lo innovador de esta tecnología es que esta cascada se puede detener en algunos órganos simplemente restaurando el entorno celular y los parámetros metabólicos correctos”. Según Monti, si esto alguna vez se traduce con éxito a los humanos, las implicaciones potenciales son enormes: “Gracias a mayor viabilidad de los órganos, ¿cuántas vidas más podrían salvar los trasplantes cada año?”

“Este estudio muestra que nuestra convención social sobre la muerte, es decir, como el fin absoluto en blanco y negro, no es científicamente válida”.

Sam Parnia, director de reanimación e investigación de cuidados intensivos en la Universidad de Nueva York

El director de investigación de cuidados intensivos y reanimación de la Universidad de Nueva York, Sam Parnia, insiste en la idea de Monti: “Este estudio muestra que nuestra convención social de la muerte, es decir, como un final absoluto en blanco y negro, no es científicamente válida. Por el contrario, científicamente, la muerte es un proceso biológico que sigue siendo tratable y reversible horas después de que ocurre”, dijo al Science Media Center (SMC).

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Los experimentos en estas docenas de cerdos de 80 libras, de solo unos meses de edad, también provocan otra reflexión profunda sobre si OrganEx o un sistema similar se usará alguna vez en humanos. Como dice Anders Sandberg, investigador del Instituto para el Futuro de la Humanidad de la Universidad de Oxford (Reino Unido): “Éticamente, esto es [los experimentos] parece ser una buena noticia sin problemas colaterales. En el futuro, sin embargo, estos métodos también podrían hacer que el tratamiento inmediatamente después de un accidente cerebrovascular o trauma muy grave sea más efectivo: al salvar a los pacientes que de otro modo habrían muerto, se podría reducir el número de trasplantes disponibles. Esto puede seguir siendo una buena noticia, pero el peligro es que esencialmente evita que las personas mueran en lugar de recuperarlas”. Para Sandberg, hay un problema ético cada vez más desafiante en las declaraciones al SMC para afirmar, “cuando el soporte vital radical es simplemente inútil y a medida que avance la tecnología, podremos encontrar más formas de mantener vivos los cuerpos a pesar de no poder resucitar a la persona que realmente nos importa”.

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