Tsunami cerebaral: la despolarización por difusión terminal ocurre varios minutos después de que la ecografía muestra silencio eléctrico (asteriscos) y el paro circulatorio y la respiración han terminado. Ilustración de Tonya Hines © Mayfield Clinic.
Por primera vez, científicos alemanes y norteamericanos han podido observar en directo lo que pasa en el cerebro humano en el momento de la muerte: descubrieron que se desencadena un así llamado “tsunami cerebral” que recorre toda la corteza causando daños irreparables. Los resultados se publican en la revista Annals of Neurology.
Por estudios realizados en animales, ya se sabía que después de entre 20 y 40 segundos sin oxígeno, el cerebro entra en un proceso de ahorro de energía: se vuelve eléctricamente inactivo y detiene toda la comunicación entre neuronas.
Este colapso toma la forma de una ola masiva de liberación de energía electroquímica (tsunami cerebral) en forma de calor, que se conoce como despolarización terminal expandida.
La pérdida de energía se propaga a través de la corteza y otras áreas del cerebro, desencadenando cascadas fisiopatológicas que gradualmente envenenan a las células nerviosas. En este proceso hay un punto de no retorno, pasado el cual las neuronas no podrán recuperarse aunque se restablezca la circulación sanguínea.
También en humanos
La nueva investigación ha comprobado que ese tsunami cerebral también ocurre en humanos, comenzando a los pocos minutos del paro circulatorio. En el cerebro humano, el daño extenso e irreversible ocurre aproximadamente a los 10 minutos del paro cardíaco (y por lo tanto circulatorio).
Los resultados se obtuvieron analizando los procesos de muerte en nueve pacientes aquejados de lesiones cerebrales en hospitales de Berlín (Alemania) y Cincinnati (USA). La clínica Mayfield de Ohio había realizado ya estudios previos sobre tratamientos con la despolarización.
Estos pacientes habían solicitado legalmente que no fueran reanimados en caso de paro cardiaco o pérdida de la función respiratoria. Los nueve pacientes murieron con electrodos implantados en sus cerebros.
Este requisito resultó fundamental para la investigación, ya que de no haberse producido, la investigación de la muerte cerebral no habría podido completarse: la medicina habría tenido que intervenir para una reanimación cardiopulmonar o cardiovascular.
Los investigadores se valieron de novedosas técnicas de neuro-monitorización para hacer un seguimiento detallado de lo que ocurre en el cerebro humano en el momento crítico de la muerte.
Especialmente usaron la la electrocorticografía , una técnica que va más allá del proceso de registro de la actividad epiléptica convulsiva, lo que permite a los médicos registrar la difusión de la despolarización con una precisión nunca antes vista.
Observaron así cómo se expandía el tsunami cerebral, al igual que en los animales, y que puede contenerse antes de determinado punto de inflexión si se restablece a tiempo el suministro de oxígeno.
Por estudios realizados en animales, ya se sabía que después de entre 20 y 40 segundos sin oxígeno, el cerebro entra en un proceso de ahorro de energía: se vuelve eléctricamente inactivo y detiene toda la comunicación entre neuronas.
Este colapso toma la forma de una ola masiva de liberación de energía electroquímica (tsunami cerebral) en forma de calor, que se conoce como despolarización terminal expandida.
La pérdida de energía se propaga a través de la corteza y otras áreas del cerebro, desencadenando cascadas fisiopatológicas que gradualmente envenenan a las células nerviosas. En este proceso hay un punto de no retorno, pasado el cual las neuronas no podrán recuperarse aunque se restablezca la circulación sanguínea.
También en humanos
La nueva investigación ha comprobado que ese tsunami cerebral también ocurre en humanos, comenzando a los pocos minutos del paro circulatorio. En el cerebro humano, el daño extenso e irreversible ocurre aproximadamente a los 10 minutos del paro cardíaco (y por lo tanto circulatorio).
Los resultados se obtuvieron analizando los procesos de muerte en nueve pacientes aquejados de lesiones cerebrales en hospitales de Berlín (Alemania) y Cincinnati (USA). La clínica Mayfield de Ohio había realizado ya estudios previos sobre tratamientos con la despolarización.
Estos pacientes habían solicitado legalmente que no fueran reanimados en caso de paro cardiaco o pérdida de la función respiratoria. Los nueve pacientes murieron con electrodos implantados en sus cerebros.
Este requisito resultó fundamental para la investigación, ya que de no haberse producido, la investigación de la muerte cerebral no habría podido completarse: la medicina habría tenido que intervenir para una reanimación cardiopulmonar o cardiovascular.
Los investigadores se valieron de novedosas técnicas de neuro-monitorización para hacer un seguimiento detallado de lo que ocurre en el cerebro humano en el momento crítico de la muerte.
Especialmente usaron la la electrocorticografía , una técnica que va más allá del proceso de registro de la actividad epiléptica convulsiva, lo que permite a los médicos registrar la difusión de la despolarización con una precisión nunca antes vista.
Observaron así cómo se expandía el tsunami cerebral, al igual que en los animales, y que puede contenerse antes de determinado punto de inflexión si se restablece a tiempo el suministro de oxígeno.
Nuevas estrategias médicas
En los últimos años, varios estudios clínicos internacionales han podido confirmar que, en muchos casos graves de lesión cerebral aguda, se desarrollan despolarizaciones diseminadas tan pronto como empeora la condición del paciente. Cuando esto sucede, el tratamiento debe apuntar a las causas subyacentes de este fenómeno, a fin de limitar su aparición.
El nuevo descubrimiento, según explican los investigadores en un comunicado de la Charité - Universitätsmedizin de Berlín, es fundamental para desarrollar estrategias médicas destinadas a prolongar la supervivencia de las células nerviosas cuando la circulación cerebral se interrumpe.
El descubrimiento, por tanto, puede salvar vidas de personas en riesgo de daño cerebral, muerte por isquemia cerebral o cualquier accidente cardiovascular, si bien será necesario mucho trabajo todavía para que se pueda aplicar médicamente.
En los últimos años, varios estudios clínicos internacionales han podido confirmar que, en muchos casos graves de lesión cerebral aguda, se desarrollan despolarizaciones diseminadas tan pronto como empeora la condición del paciente. Cuando esto sucede, el tratamiento debe apuntar a las causas subyacentes de este fenómeno, a fin de limitar su aparición.
El nuevo descubrimiento, según explican los investigadores en un comunicado de la Charité - Universitätsmedizin de Berlín, es fundamental para desarrollar estrategias médicas destinadas a prolongar la supervivencia de las células nerviosas cuando la circulación cerebral se interrumpe.
El descubrimiento, por tanto, puede salvar vidas de personas en riesgo de daño cerebral, muerte por isquemia cerebral o cualquier accidente cardiovascular, si bien será necesario mucho trabajo todavía para que se pueda aplicar médicamente.
Referencia
Terminal spreading depolarization and electrical silence in death of human cerebral cortex. Jens P. Dreier et alia. Annals of Neurology. DOI: 10.1002/ana.25147 View/save citation
Terminal spreading depolarization and electrical silence in death of human cerebral cortex. Jens P. Dreier et alia. Annals of Neurology. DOI: 10.1002/ana.25147 View/save citation