En las horas posteriores a la muerte, ciertas células del cerebro humano siguen activas. Algunas células incluso aumentan su actividad y crecen a proporciones gigantescas, según una nueva investigación de la Universidad de Illinois en Chicago.
En un estudio recientemente publicado en la revista Scientific Reports, los investigadores de la UIC analizaron la expresión génica en tejido cerebral fresco, que se recogió durante cirugía cerebral de rutina, en varias ocasiones después de la extracción para simular el intervalo post-mortem y la muerte. Descubrieron que la expresión génica en algunas células en realidad aumentaba después de la muerte.
Estos “genes zombis”, aquellos que aumentaron la expresión después del intervalo post-mortem, eran específicos de un tipo de célula: las células inflamatorias llamadas células gliales. Los investigadores observaron que las células gliales crecen y presentan largos apéndices en forma de brazos durante muchas horas después de la muerte.
“Que las células gliales se agranden después de la muerte no es demasiado sorprendente dado que son inflamatorias y su trabajo es limpiar las cosas después de lesiones cerebrales como la falta de oxígeno o un derrame cerebral”, dijo el Dr. Jeffrey Loeb, director de neurología y rehabilitación en la Facultad de Medicina de la UIC y autor del artículo.
Lo que es significativo, dijo Loeb, son las implicaciones de este descubrimiento: la mayoría de los estudios que utilizan tejidos cerebrales humanos post-mortem para encontrar tratamientos y curas potenciales para trastornos como el autismo, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer, no tienen en cuenta la expresión génica post-mortem o actividad celular.
“La mayoría de los estudios asumen que todo en el cerebro se detiene cuando el corazón deja de latir, pero no es así”, dijo Loeb. “Nuestros hallazgos serán necesarios para interpretar la investigación sobre los tejidos del cerebro humano. Simplemente no hemos cuantificado estos cambios hasta ahora”.
Loeb y su equipo notaron que el patrón global de expresión génica en el tejido cerebral humano fresco no coincidía con ninguno de los informes publicados de expresión génica cerebral post mortem de personas sin trastornos neurológicos o de personas con una amplia variedad de trastornos neurológicos, que van desde el autismo a la enfermedad de Alzheimer.
“Decidimos realizar un experimento de muerte simulada observando la expresión de todos los genes humanos, en puntos de tiempo de 0 a 24 horas, de un gran bloque de tejidos cerebrales recolectados recientemente, que se dejaron reposar a temperatura ambiente para replicar la autopsia”, dijo Loeb.
Loeb y sus colegas tienen una ventaja particular cuando se trata de estudiar el tejido cerebral. Loeb es director del UI NeuroRepository, un banco de tejidos cerebrales humanos de pacientes con trastornos neurológicos que han dado su consentimiento para que se recolecte y almacene tejido para investigación después de su muerte o durante una cirugía de atención estándar para tratar trastornos como la epilepsia. Por ejemplo, durante ciertas cirugías para tratar la epilepsia, se extrae tejido cerebral epiléptico para ayudar a eliminar las convulsiones. No todo el tejido es necesario para el diagnóstico patológico, por lo que algunos pueden utilizarse para la investigación. Este es el tejido que Loeb y sus colegas analizaron en su investigación.
Descubrieron que alrededor del 80% de los genes analizados permanecieron relativamente estables durante 24 horas; su expresión no cambió mucho. Estos incluían genes a menudo denominados genes de mantenimiento que proporcionan funciones celulares básicas y se utilizan comúnmente en estudios de investigación para mostrar la calidad del tejido. Otro grupo de genes, que se sabe que está presente en las neuronas y que se ha demostrado que está intrincadamente involucrado en la actividad del cerebro humano, como la memoria, el pensamiento y la actividad convulsiva, se degradó rápidamente en las horas posteriores a la muerte. Estos genes son importantes para los investigadores que estudian trastornos como la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer, dijo Loeb.
Un tercer grupo de genes, los “genes zombis”, aumentaron su actividad al mismo tiempo que los genes neuronales disminuían. El patrón de cambios post-mortem alcanzó su punto máximo alrededor de las 12 horas.
“Nuestros hallazgos no significan que debamos desechar los programas de investigación de tejidos humanos, solo significa que los investigadores deben tener en cuenta estos cambios genéticos y celulares, y reducir el intervalo post-mortem tanto como sea posible para reducir la magnitud de estos cambios”, dijo Loeb. “La buena noticia de nuestros hallazgos es que ahora sabemos qué genes y tipos de células son estables, cuáles se degradan y cuáles aumentan en nivel y tamaño con el tiempo, de modo que los resultados de los estudios cerebrales post mortem se pueden comprender mejor”.
Fabien Dachet, Tibor Valyi-Nagy, Kunwar Narayan, Anna Serafini y Gayatry Mohapatra de la UIC; James Brown y Susan Celniker del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley; Nathan Boley de la Universidad de California, Berkeley; y Thomas Gingeras de Cold Spring Harbor Laboratory son coautores del artículo.
