Los cerdos ya habían estado muertos durante una hora y, sin embargo, las células de sus corazones, cerebros e hígados todavía pateaban.
Gracias a un nuevo sistema llamado OrganEx, los científicos ahora pueden conservar los órganos moribundos de los fallecidos recientemente. cerdos vivos enganchando a los animales a un sistema de bombas, filtros y fluidos que fluyen. Este procedimiento no restituye a los animales cerebro funcionar o sacar a los cerdos del más allá; más bien, asegura que ciertas funciones celulares en los órganos vitales de los animales continúen.
En el futuro, el sistema podría usarse potencialmente para ayudar a preservar y restaurar órganos humanos donados destinados para su uso en procedimientos de trasplante, informaron científicos en un nuevo estudio, publicado el miércoles (3 de agosto) en la revista Naturaleza (se abre en una pestaña nueva). Este proceso podría ampliar la cantidad de órganos disponibles para trasplantes al revertir los efectos de la isquemia, en la que un órgano sufre daño debido a sangre flujo y suministro de oxígeno — en órganos donados.
Y en teoría, dicho dispositivo también podría usarse en humanos vivos para tratar la isquemia que ocurre durante un accidente cerebrovascular o corazón ataque, escribió el Dr. Robert Porte, profesor del departamento de cirugía de la Universidad de Groningen en los Países Bajos que no participó en el estudio, en un documento adjunto comentario (se abre en una pestaña nueva) del trabajo.
Sin embargo, la tecnología no se aplicará a humanos vivos ni a órganos donados en el corto plazo.
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«Esto está muy lejos del uso en humanos», dijo Stephen Latham, director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale y coautor del estudio, a los periodistas en una rueda de prensa el martes (2 de agosto). El experimento de prueba de concepto en cerdos demostró que el sistema OrganEx puede restaurar algunas funciones celulares en algunos órganos después de que la sangre dejó de fluir a esos órganos, pero el grado de recuperación difería entre órganos.
«Tendríamos que estudiar [in] mucho más detallado el grado en que se deshace el daño isquémico en diferentes tipos de órganos antes de que estuviéramos siquiera cerca de intentar un experimento como este en un ser humano que había sufrido daño anóxico», es decir, daño de órganos por falta de oxígeno, dijo Latham.
El equipo planea estudiar OrganEx en muchos más estudios con animales «antes incluso de pensar en traducir» la tecnología a humanos, dijo el Dr. David Andrijevic, científico investigador asociado en neurociencia en la Facultad de Medicina de Yale y coautor del estudio. en la sesión informativa.
Cómo funciona OrganEx
La nueva investigación se basa en un estudio anterior, publicado en 2019 en la revista Naturaleza (se abre en una pestaña nueva)en el que los investigadores utilizaron una versión más pequeña del mismo sistema para restaurar algunos celulares y metabólico actividad en el cerebro de un cerdo que había sido decapitado durante la producción de alimentos.
Este sistema más pequeño, llamado BrainEx, bombeaba un líquido repleto de Hemopure, una forma sintética de la proteína hemoglobina, que transporta el oxígeno en los glóbulos rojos, a través de los vasos sanguíneos del cerebro. El líquido también contenía compuestos químicos destinados a evitar la formación de coágulos de sangre y la autodestrucción de las células a través de un proceso llamado «apoptosis». El bombeo de este líquido a través del cerebro evitó que el órgano se hinchara, como suele ocurrir después de la muerte, y permitió que ciertas funciones celulares continuaran hasta cuatro horas después de la decapitación. (Es importante destacar que el cerebro tratado no produjo ninguna señal eléctrica asociada con la función cerebral normal o «conciencia remanente», confirmaron los autores).
«Las células en realidad no mueren tan rápido como asumimos que lo hacen, lo que básicamente abre una posibilidad de intervención», dijo el Dr. Zvonimir Vrselja, científico investigador asociado en neurociencia en la Facultad de Medicina de Yale y coautor principal del estudio, dijo en la rueda de prensa del martes. En otras palabras, si los científicos pueden intervenir lo suficientemente pronto, pueden salvar a algunas células de una perdición segura.
En su último trabajo, el equipo esencialmente amplió su sistema BrainEx para perfundir el cuerpo de un cerdo completo a la vez.
El sistema ampliado utiliza un dispositivo similar a una máquina de circulación extracorpórea, que asume el papel del corazón y pulmones durante las cirugías al bombear sangre y oxígeno a través del cuerpo. El equipo usó este dispositivo para bombear sangre de cerdo y una versión modificada de su líquido sintético que salva células a través de los cuerpos de los cerdos fallecidos. Su solución sintética contenía 13 compuestos destinados a suprimir la inflamación, detener la formación de coágulos sanguíneos, prevenir la muerte celular y corregir los desequilibrios electrolíticos que surgen cuando se presenta la isquemia.
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Para probar OrganEx, el equipo indujo un paro cardíaco en cerdos anestesiados y luego, después de una hora, conectaron a los animales al dispositivo. Compararon los cerdos tratados con OrganEx con cerdos tratados con un sistema de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), que solo bombeaba sangre oxigenada a través de los cuerpos de los animales.
Después de seis horas, el equipo encontró que ECMO no perfundió suficientemente todos los órganos de los animales con sangre y que muchos vasos sanguíneos se habían colapsado, como suele ocurrir después de la muerte; los animales tratados con ECMO también mostraron signos extensos de hemorragia e inflamación del tejido. En comparación, OrganEx redujo el grado de muerte celular y mejoró la conservación de los tejidos en todo el cuerpo.
Además, los cerdos tratados con OrganEx mostraron signos de reparación celular en el cerebro, corazón, pulmones, hígado, riñón y el páncreas, y estos órganos vitales conservaron ciertas funciones celulares y metabólicas durante el experimento de seis horas. El corazón, en particular, mostró signos de actividad eléctrica y pudo contraerse. Un examen más detallado de los corazones, riñones e hígados de los cerdos también reveló que genes específicos involucrados en la reparación celular se habían activado en los órganos, mientras que no lo habían hecho en los cerdos tratados con ECMO.
«Lo que esto nos dice es que se puede detener la muerte de las células y restaurar su funcionalidad en múltiples órganos vitales, incluso una hora después de la muerte», dijo el Dr. Nenad Sestan, profesor de neurociencia en la Escuela de Medicina de Yale y autor principal del estudio. , dijo en la sesión informativa.
Los resultados apuntan a que, algún día, OrganEx o componentes del sistema podrían aplicarse en el tratamiento de la isquemia y en la preservación de órganos trasplantados, particularmente en el caso de la «donación después de la muerte circulatoria», en la que los órganos donados han sido privados de sangre. circulación durante algún tiempo antes del trasplante, escribió Porte en su comentario. Pero nuevamente, se necesita mucha más investigación antes de que el sistema pueda aplicarse en cualquier entorno.
En el trabajo de seguimiento, el equipo de investigación quiere comprender mejor cómo, dónde y en qué medida OrganEx restaura la función celular en diferentes órganos animales. Además, deberán evaluar si es necesario adaptar su solución sintética para su uso en tejidos humanos y cómo hacerlo. Y las preocupaciones éticas y prácticas deben abordarse antes incluso de considerar usar el sistema en humanos vivos, dijo Latham en la sesión informativa.
«Tienes que pensar, ‘¿Cuál es el estado al que sería restaurado un ser humano si hubiera sido gravemente dañado por la isquemia y le administraras una perfusión que revirtiera parte, pero no todo, de ese daño?'», dijo. . «Creo que la recuperación de órganos y el mantenimiento de órganos para trasplante es un objetivo clínico mucho más cercano y mucho más realista que podría basarse en este estudio».
Publicado originalmente en Live Science.
