Ninguna película sobre viajes interestelares está completa sin un sueño profundo. "Prometheus", "Passengers", en todas partes vemos cómo los personajes principales se despiertan en cabañas de hibernación, reinician su frágil fisiología desde un largo estado de fósil inmóvil, a menudo con la erupción de fluidos gástricos, es decir, simplemente vomitando. Este proceso brutal parece tener sentido. Después de todo, los humanos no hibernan naturalmente. Pero un pequeño grupo de científicos está tratando de superar la naturaleza y poner a una persona en hibernación artificial. Si tienen éxito, pueden retrasar el envejecimiento, curar enfermedades potencialmente mortales y llevarnos a Marte y más allá.
La semana pasada, un grupo de expertos se reunió en Nueva Orleans para estudiar la posibilidad de sumergir a los humanos en una hibernación "sintética" o hibernación artificial. Los científicos están aprendiendo de la naturaleza, tratando de comprender los factores que conducen a la hibernación y al despertar de los animales.
El misterio de la hibernación
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¿Qué podría ser mejor para superar largos períodos de vida en condiciones de frío inminente y falta de alimentos que sumergirse en una profunda inconsciencia? La mayor parte del mundo animal entra en hibernación: osos, ardillas, erizos. Incluso nuestros primos primates, el lémur de cola grasa, caen en picado su tasa metabólica cuando los suministros de alimentos disminuyen.
¿Y nosotros? Aunque, lamentablemente, no hibernamos, algunos "milagros" sugieren que la congelación profunda metabólica puede ayudar a preservar nuestros cuerpos dañados para el futuro.
En 1999, la radióloga Anna Bagenholm cayó a través del hielo mientras esquiaba en Noruega. Cuando fue rescatada, había estado bajo el hielo durante más de 80 minutos. Según todos los informes, clínicamente estaba muerta, sin aliento, sin pulso. La temperatura de su cuerpo bajó a 13,7 grados Celsius sin precedentes.
Sin embargo, cuando los médicos calentaron gradualmente su sangre, su cuerpo se curó lentamente. Al día siguiente, se reinició el corazón. Doce días después, abrió los ojos. Finalmente se recuperó por completo.
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El caso de Bagenholm es solo una pista de que los seres humanos tienen la capacidad de recuperarse de estados metabólicos gravemente deprimidos. Durante años, los médicos han utilizado la hipotermia terapéutica, reduciendo la temperatura corporal varios grados durante varios días para ayudar a los pacientes a sobrellevar una lesión cerebral o una epilepsia tardía.
El enfriamiento rápido ayuda a preservar los tejidos que se han cortado del suministro de sangre, por lo que requieren menos oxígeno para funcionar. En China, los experimentos mantuvieron a las personas congeladas hasta por dos semanas.
La promesa de la hipotermia terapéutica es tan grande que en 2014 la NASA se asoció con SpaceWorks, con sede en Atlanta, y proporcionó fondos previos para un hibernador de viaje espacial para una misión a Marte.
Aunque los viajes espaciales solo duran unos meses, poner a los astronautas en un estado inactivo puede reducir drásticamente la cantidad de comida necesaria y el tamaño del hábitat. Quedarse dormido también puede prevenir los efectos secundarios graves de la baja gravedad, como cambios en el flujo del líquido cefalorraquídeo, que pueden afectar negativamente la visión. La estimulación muscular directa, cortesía de la cuna de hibernación, puede prevenir la pérdida de músculo en gravedad cero, y un estado profundo de inconsciencia puede minimizar potencialmente los problemas psicológicos como el aburrimiento y la soledad.
El proyecto ha entrado en la segunda etapa de financiación, pero quedan muchas preguntas por resolver. Uno de ellos está asociado con el hecho de que la hipotermia prolongada tiene un efecto terrible en la salud: pueden aparecer coágulos de sangre, sangrado, infección, insuficiencia hepática. En una nave espacial sin dispositivos médicos sofisticados, estas complicaciones pueden ser fatales.
Otro problema es que no entendemos completamente qué le sucede a un animal cuando entra en hibernación. Esto es lo que la conferencia de Nueva Orleans estaba tratando de resolver.
Inspiración biológica
La Dra. Hannah Carey de la Universidad de Wisconsin cree que la posibilidad de hibernación de las personas no debe buscarse en la medicina, sino en la naturaleza.
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Carey estudia los hábitos de hibernación de la ardilla terrestre, un pequeño roedor omnívoro que deambula por las praderas de América del Norte. Desde finales de septiembre hasta mayo, la ardilla de tierra hiberna en madrigueras subterráneas y sobrevive a inviernos severos.
Una de las observaciones curiosas de Carey es que las bajas tasas metabólicas no duran todo el invierno. Los animales que duermen periódicamente salen de su letargo durante medio día, elevando su temperatura corporal a un nivel normal. Sin embargo, los animales todavía no comen ni beben durante estos períodos.
Los neurocientíficos han buscado durante mucho tiempo compilar una lista completa de los beneficios del sueño. Por ejemplo, la investigación muestra que el sueño ayuda al cerebro a eliminar los productos de desecho tóxicos en el sistema linfático y permite que las sinapsis cerebrales se "reinicien". Si la hibernación en sí misma conduce a un estado de privación del sueño, ¿puede ayudar el quedarse dormido periódico con esto?
Aún no lo sabemos. Pero Carey cree que los resultados de los estudios en animales muestran que en la búsqueda de la hibernación humana, estudiar la biología de los hibernadores naturales dará más resultados que aplicar prácticas médicas basadas en hipotermia, es decir, hipotermia.
Sueño artificial
Mientras Carey y Vyazovsky exploran cómo la hibernación ayuda a los animales a mantenerse sanos, el Dr. Matteo Serri de la Universidad de Bolonia en Italia tomó un camino ligeramente diferente: ¿cómo inducir artificialmente el entumecimiento en animales que no hibernan?
La respuesta puede estar en un pequeño grupo de neuronas en la región del cerebro del rafe pallidus. Dado que el metabolismo se ralentiza drásticamente durante la hibernación, es probable que los mecanismos hormonales y cerebrales desencadenen este proceso.
En 2013, su equipo de científicos fue uno de los primeros en poner ratas en hibernación. Por lo general, estos animales no duermen en invierno. Se les inyectó una sustancia química en el rafe pallidus para inhibir la actividad neuronal. Estas neuronas suelen estar involucradas en la "protección termorreguladora del frío", dice Serry, es decir, desencadenan respuestas biológicas que contrarrestan la disminución de la temperatura corporal.
Luego, las ratas fueron colocadas en una habitación oscura y fría y alimentadas con una dieta alta en grasas, que se sabe que reduce la tasa metabólica.
Apagar las neuronas de defensa durante seis horas provocó una fuerte caída de la temperatura en el cerebro de las ratas. Su frecuencia cardíaca y presión arterial también disminuyeron y disminuyeron. Finalmente, el patrón de ondas cerebrales comenzó a parecerse al patrón de los animales en un estado de hibernación natural.
Lo más interesante fue que cuando los científicos detuvieron el "tratamiento", las ratas se recuperaron; al día siguiente no mostraron signos de comportamiento anormal.
Los intentos anteriores de inducir letargo en animales que no hibernan han fracasado, pero este estudio mostró que la inhibición de las neuronas en el rafe pallidus es esencial para inducir un estado similar al letargo.
Si estos resultados se confirman con el ejemplo de los mamíferos más grandes, tendrá sentido pasar a la hibernación en humanos. Serri y otros están trabajando para analizar más a fondo el control del cerebro sobre el entumecimiento y cómo hackearlo para ponerlo en hibernación.
¿Que sigue?
La inmersión de una persona en un estado de hibernación, hibernación, animación suspendida, llámalo como quieras, todavía está lejos de la realidad. Pero los resultados de la investigación están revelando gradualmente factores moleculares y neuronales que podrían, en teoría, proporcionarnos un estado de congelación profunda.
Ilya Khel
