Hito científico: por primera vez, reviven la actividad de un cerebro criogenizado

Un equipo de científicos de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg, en Alemania, alcanzó un logro inédito en el ámbito de la medicina experimental: consiguieron restaurar la actividad funcional en el hipocampo de un ratón adulto después de someterlo a un proceso de criopreservación por vitrificación.

Según detalla el estudio publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), el tejido logró recuperar su estructura celular, su capacidad metabólica y, fundamentalmente, la aptitud para transmitir señales eléctricas entre neuronas tras permanecer almacenado a -196 °C.

La técnica empleada, denominada vitrificación, representa una superación tecnológica frente a los métodos de congelación convencionales. Tradicionalmente, al enfriar tejido biológico, el agua se convierte en cristales de hielo, lo que fractura las membranas celulares y destruye la arquitectura sináptica. En contraste, este nuevo protocolo sustituye gran parte del agua del tejido por una mezcla de sustancias crioprotectoras, lo que permite que la materia biológica se solidifique en un estado vítreo, similar al vidrio, sin la formación de cristales nocivos. Los investigadores, liderados por Alexander German, utilizaron una solución específica bautizada como V3, compuesta por dimetilsulfóxido, etilenglicol, formamida y polivinilpirrolidona.

El análisis microscópico tras la reanimación reveló una ultraestructura notablemente conservada, donde neuronas, dendritas, mitocondrias y sinapsis mantuvieron su integridad, transformándose en indistinguibles muestras frescas bajo condiciones controladas. No obstante, el hallazgo más significativo residió en las pruebas electrofisiológicas. El equipo estimuló las conexiones sinápticas y confirmó que el tejido respondía adecuadamente. Más aún, constataron la preservación de la potenciación a largo plazo, el proceso celular que se considera el fundamento biológico del aprendizaje y la memoria. Los autores señalan en la publicación de PNAS que “los resultados extienden los límites biofísicos conocidos para la parada hipotérmica cerebral al demostrar la recuperación después del cese completo de la movilidad molecular en el estado vítreo”.

El experimento no estuvo exento de desafíos técnicos, ya que al intentar escalar el procedimiento desde cortes cerebrales hacia un cerebro completo in situ, los científicos enfrentaron la complejidad de la barrera hematoencefálica, que dificulta la entrada de los crioprotectores. Para sortear este obstáculo, desarrollaron un protocolo de equilibración intercalada que permitió rehidratar parcialmente el órgano durante el proceso. Aunque el éxito en órganos completos fue variable —lográndose resultados viables en uno de cada tres intentos—, los ejemplares exitosos demostraron que la capacidad de disparo neuronal y la transmisión sináptica podían reiniciarse.

Es preciso notar que existen diferencias en la respuesta según el tipo de célula, ya que las piramidales de la región CA1 mostraron una excitabilidad reducida, por lo que requirieron mayor corriente para generar un potencial de acción, mientras que otras neuronas mantuvieron su funcionalidad intacta. Los investigadores advierten que estos datos son preliminares y subrayan que el modelo actual no replica las condiciones de muerte biológica, por lo que las implicaciones para la criónica humana deben tomarse con cautela. “Nuestros resultados no deben interpretarse como directamente trasladables a la criopreservación de órganos grandes”, aclaran en el texto original, donde enfatizaron que aún se desconocen los efectos a largo plazo en la expresión genética y molecular del tejido.

Este avance ofrece aplicaciones prácticas inmediatas para la investigación científica, donde la posibilidad de conservar muestras cerebrales funcionales permitiría a los laboratorios compartir materiales de estudio con el objetivo de mejorar la reproducibilidad de los experimentos y reducir la necesidad de utilizar animales en pruebas repetitivas. Además, refuerza una hipótesis central en la neurociencia: la función cerebral es una propiedad emergente de la estructura física del órgano. Al demostrar que la actividad se reanuda tras un estado de inmovilidad molecular total, el estudio brinda un respaldo experimental a la premisa de que, si la arquitectura sináptica se preserva, la función puede ser recuperada.

El trabajo científico marca un precedente fundamental en la búsqueda de técnicas de preservación para trasplantes o estudios de conectómica avanzada. Aunque el camino hacia la preservación de órganos complejos sigue como un desafío especulativo, este estudio confirma que el cerebro posee una robustez biológica superior a la que se contemplaba hasta la fecha. Así, la ciencia todavía explora los umbrales de la vida suspendida y demostró que la barrera de los -196 grados Celsius ya no constituye un punto de no retorno absoluto para la actividad neuronal, lo que abre una ventana hacia nuevas comprensiones sobre la resiliencia del tejido nervioso frente a procesos de vitrificación extrema.