Una investigación del UT Southwestern Medical Center, en el campo de la neurología y la perfusión cerebral, introduce el concepto de Control Circulatorio Pulsátil Extracorpóreo (EPCC): este sistema es esencialmente un dispositivo o conjunto de dispositivos que permiten aislar y controlar mecánicamente el flujo sanguíneo al cerebro.
Esta técnica permite regular completamente la circulación sanguínea al cerebro, separándola quirúrgicamente de la circulación sistémica, y controlándola mediante un algoritmo computarizado. Esto permite mantener la presión sanguínea, el flujo y la pulsación en valores casi nativos durante varias horas, lo que es crucial para estudios que buscan aislar las propiedades neuronales de influencias somáticas.
El equipo de investigación, que incluye expertos en ingeniería, neurología, cirugía cardiovascular y torácica, y otras especialidades del UT Southwestern Medical Center en Dallas, Texas, se propuso superar las limitaciones de los métodos actuales de control artificial de la circulación cerebral, que a menudo anulan la señalización vascular dependiente de la pulsación o fenómenos de redes neuronales como el electrocorticograma (ECoG), incluso mientras se preserva la actividad neuronal individual.
El objetivo principal del estudio era preservar la función cerebral bajo EPCC, logrando así el aislamiento circulatorio y manteniendo la actividad neurofisiológica en los valores nativos de cada animal, en lugar de modificar la perfusión para alcanzar un valor normativo o uniforme en varios animales.
Para probar la eficacia del sistema EPCC, los investigadores llevaron a cabo un estudio en el que se utilizó este sistema para mantener la función cerebral en cerebros de cerdos. Los pasos clave en la prueba incluyeron:
- Aislamiento y Control de la Circulación Cerebral: Mediante cirugía, se separó el flujo sanguíneo al cerebro del sistema circulatorio del cuerpo y se controló utilizando el EPCC.
- Monitoreo de la Actividad Cerebral: Se realizaron grabaciones continuas mediante electrocorticografía y electrodos en profundidad del cerebro para evaluar la actividad cerebral. Esto permitió a los investigadores comparar la actividad cerebral bajo EPCC con la actividad en un estado de circulación natural.
Los resultados mostraron que la actividad eléctrica cerebral, tanto en el sujeto 1 como en el sujeto 2, se mantuvo prácticamente sin cambios en términos de potencia absoluta en diferentes frecuencias de EEG, a pesar de las diferencias en la presión sanguínea nativa. Además, se mantuvieron la presión y la temperatura intracerebrales fisiológicas, aunque la oxigenación del tejido fue mayor que en condiciones nativas, probablemente debido a la administración de oxígeno suplementario.
«Creemos que este dispositivo tiene el potencial de mejorar los resultados de los pacientes que se someten a baipás cardiopulmonar y reducir las complicaciones neurológicas asociadas a este procedimiento.» Dr. Juan M. Pascual, profesor de Neurología, Pediatría y Fisiología en el Centro Eugene McDermott para el Crecimiento y el Desarrollo Humano en UT Southwestern
Además de eso, el desarrollo del sistema EPCC podría tener varias implicaciones importantes:
- Proporcionar una herramienta invaluable para estudiar la función cerebral y sus respuestas a diferentes condiciones de perfusión de manera más controlada y aislada, lo que podría conducir a nuevos descubrimientos en neurociencia.
- Permitir a los científicos crear modelos experimentales que aíslan el cerebro del resto del cuerpo, facilitando estudios más precisos sobre enfermedades cerebrales y tratamientos potenciales.
- En la práctica clínica, este sistema podría ser utilizado para procedimientos que requieren un control preciso de la circulación cerebral, ofreciendo nuevas estrategias para tratar afecciones cerebrales complejas
- El EPCC abre la puerta a nuevas formas de administrar terapias directamente al cerebro, lo que podría ser crucial en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y otros trastornos cerebrales.
En resumen, el sistema EPCC del UT Southwestern Medical Center no solo demuestra un avance en el control mecánico y computarizado de la hemodinámica cerebral, sino que también establece un nuevo horizonte para la investigación en neurología, especialmente en estudios relacionados con trazadores metabólicos, fármacos y otras aplicaciones que requieran un acceso vascular selectivo al cerebro, y para el tratamiento de afecciones cerebrales.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Scientific Reports
Maintenance of pig brain function under extracorporeal pulsatile circulatory control (EPCC)
Levante
Un dispositivo mantiene el cerebro vivo y funcionando separado del durante cuerpo 5 horas
