Hibernación y Criopreservación (plan de salvación)

Quienes son capaces de desactivar los mecanismos de regulación de su temperatura corporal en el caso de un clima extremo como el invierno.

Lo primero que hacen estos animales es preparar una guarida, una cueva o un sitio que cumpla con las condiciones. Mientras tanto, recogen alimentos no perecederos, algunos se atiborran de comida, creando una sólida reserva de grasa que utilizarán mientras hibernan.

Como es el caso del oso polar, que lo tomamos como referencia al ser uno de los animales que pueden activar ese mecanismo voluntariamente, para regresar a un estado normal de vigilia. Se sabe que durante el proceso de hibernación, el tejido adiposo esta presente en gran proporción siendo el responsable del aporte de energía. En cuanto a su índice metabólico (se reduce unos 10 grados Fahrenheit para ahorrar energía) y su frecuencia cardiaca disminuyen considerablemente. En dicho estado no defeca ni orina, su cantidad de nitrógeno en su sangre se eleva rápidamente, sin dañar los riñones ni el hígado. Lo que lo hace volverse resistente a la insulina, sin llegar a padecer fluctuaciones en sus niveles de glucosa en la sangre.

Lo que hasta ahora se sabe es que la hibernación todavía no es aplicable para los seres humanos. Habría que inducirla e investigar así mismo sobre la conservación de los recuerdos en periodos de letargo muy largos. 

El único estudio llevado a cabo lo realizaron unos investigadores estadounidenses quienes aseguraron haber conseguido inducir un estado muy parecido a la hibernación en ratas y ratones. Explicando que para lograrlo habían utilizado ultrasonidos dirigidos hacia una zona concreta del cerebro. Consiguiendo que el animal entrara en un estado denominado "torpor", que incluye una reducción del metabolismo y de la temperatura corporal para ahorrar energía.

Si por el contrario se intentará llegar a realizar con los humanos, pasaría lo siguiente. Los niveles de oxígeno de sus tejidos caerían por debajo de un valor crítico, provocando que las células se murieran. Alguno de los vasos sanguíneos se obstruiría, ocasionando que la sangre no pudiese llevar el oxígeno a los tejidos, quedando estos destruidos en muy poco tiempo. 
Pues resulta que si por alguna circunstancia no llega oxígeno, la producción de ATP se detiene, la célula se queda sin fuente de energía y el exquisito equilibrio celular se desmorona. Provocando daños irreversibles en los demás órganos, contando tan sólo con que fuesen pocos minutos sin oxígeno.

Llegando a la conclusión que esta solo sería hipotéticamente lograda con la tecnología de hibernación artificial, en donde se podría controlar el reloj biológico y colocar a las personas en un estado de hibernación, para preservar el cuerpo durante un tiempo prolongado en fin de revivirlo algún día.

Entre los procedimientos más cercanos encontramos para la hibernación inducida: la criogenización (la congelación a muy baja temperatura de materiales biológicos con el fin de revitalizarlos en el futuro) y la animación suspendida (la capacidad de pausar los procesos biológicos humanos).

Luego de que ocurre esa muerte total, más allá de los 15 minutos post mortem, es cuando el equipo médico procede a llevar a cabo un descenso de la temperatura del cuerpo —ya cadáver— para luego ser trasladado al centro de criogénesis, en donde se procede a extraerle toda la sangre para introducirle en su lugar, un líquido criónico compuesto por pequeñas moléculas que penetrarán en el interior de las células, las cuales reducirán el punto de congelación del agua. 

Después es cuando dicho cuerpo se introduce en una cápsula hermética (criocápsula) para luego inyectarle nitrógeno líquido a alta presión vitrificándolo a menos 196ºC, quedando el mismo cuerpo boca abajo, y a su suerte. Pues algún pequeño fallo en el sistema o una fuga eventual podría desencadenar la muerte instantánea del cerebro.
Por último es cuando ya se restaura artificialmente la circulación sanguínea y la respiración del sujeto, suministrándole además una serie de medicamentos para proteger al cerebro de la falta de oxígeno. 

Luego, tras el paso de décadas o siglos, será cuando la tecnología médica lo permita, que dicho cuerpo sea descongelado y, tras reparar los daños somáticos, la persona sea reanimada y vuelva a la vida.

Algo que hipotéticamente y de acuerdo a extensos estudios podría suceder en algún futuro, como lo plantean algunas series o películas de ciencia ficción. Pero que en el momento aún no se ha logrado ya que el principal problema que enfrenta dicho procedimiento de criogenización es el daño que se produce a nivel celular por los efectos de la congelación. Que lleva a que se empiecen a forma cristales de hielo, responsables de perforar las membranas celulares y ocasionar daño mecánico, razón por la cual no ha funcionado con los experimentos con mamíferos, ya que al final no sobreviven a esas temperaturas.

Con los humanos puede que este riesgo se pueda superar mediante el proceso de vitrificación, a través del cual parte del agua corporal se reemplaza por agentes protectores que evitarían que se formaran esos cristales de hielo. Pero una vez que el cuerpo deje de bombear sangre es cuando inicia los daños isquémicos a consecuencia de la falta de oxígeno. Así mismo ha de ocurrir un deterioro de las células, tejidos y órganos.

En esa fase ya el sujeto habrá perdido totalmente y de forma irreversible sus funciones cerebrales, aunque permanezca con actividad cardíaca y ventilación artificial en su criocápsula. Y como resultado en un futuro ya no habría nada que recuperar pues todo estaría totalmente destruido.

Es aquí cuando la criónica ofrece dos opciones diferentes a la sustentada que podrían funcionar. Una de ellas es la de la congelación. Que en la actualidad ya han utilizado para otros procedimientos como la de congelar semen, óvulos o embriones para la fecundación in vitro, o incluso alguien que se va a someter a un trasplante de corazón esta durante milésimas de segundo, muerto con esta técnica.

Que para este caso sería simplemente la de enterrar el cuerpo bajo hielo, teniendo fe que más adelante este logre superar todos los impedimentos físicos y químicos requeridos, para que dicho cuerpo conservado, sea encontrado y reanimado. Tal como ocurre en algunos casos excepcionales del reino animal, en donde se han encontrado varios tipos de ranas, tortugas y peces que pueden sobrevivir etapas de congelación y, por supuesto, están los tardígrados u osos de agua, unos invertebrados que se encuentran en todo el planeta y resisten temperaturas de hasta –200 °C para luego volver a la vida.

Y ya para finalizar encontramos la última opción: en "vida suspendida", en donde cualquier actividad biológica, incluso las reacciones bioquímicas que producen la muerte de las células, podrían quedar detenidas, conservando la vida del paciente.

Estimando que si alguno de esos procedimientos llegase a funcionar en un futuro el costo actual de la criopreservación o neuropreservación (en la que solo se preserva la cabeza del paciente) estaría entre los 280000 y los 220000 dólares, dependiendo de la institución y el servicio. Pues se sabe que ya algunos cuerpos se mantienen en criocápsulas para una futura reanimación. Como por ejemplo James Bedford quien sería el primer hombre criogenizado. Ya más adelante se sumaron: Walt Disney,  Du Hong, escritor chino; Marvin Minsky, científico, y Dick Clair Jones, productor de cine, entre otros.

Un punto de partida para dos grandes investigadores (Peter Rhee y Samuel Tisherman) de la Universidad de Arizona, quienes lograron hallar la manera de mantener durante horas cuerpos en un estado de "animación suspendida".

Por un lado El Dr. Samuel Tisherman el cual empezó entonces a dirigir un estudio que pretendía desarrollar esa técnica de preservar el cuerpo humano después de un trauma severo y así "ganar tiempo valioso" para los cirujanos. Y por el otro lado encontramos al Dr. Peter Rheed quien comenzó a realizar los primeros ensayos con humanos, con aquellos pacientes que llegaban con una implacable hemorragia al Hospital de Pittsburg. En donde tuvo como principal prioridad, la de suspender toda actividad vital del organismo. Llevándolo a una especie de limbo sin que necesariamente ese cuerpo estuviese muerto. Simplemente en un estado de reposo que le daría a los cirujanos ese tiempo necesario para llevar a cabo las operaciones necesarias para salvar la vida de las personas con heridas fatales.

Algo muy similar ya se había puesto en práctica como la hipotermia inducida que se había estudiado como un tratamiento para varias lesiones, a veces con resultados sorprendentes. Recientemente dicho método es usado antes de las operaciones de corazón o cerebro. En donde la temperatura del paciente se rebaja mediante bolsas de hielo, lo que hará que la sangre circule por un sistema externo. Y las células corporales detengan casi completamente su actividad, haciendo que se necesite menos oxígeno ya que todas sus reacciones químicas irían más lentas. Permitiendo que el cerebro pueda sobrevivir más de 5 minutos sin oxigeno, logrando aguantar hasta media hora en ese estado de hipotermia inducida, que sería un tiempo valioso para realizar la cirugía y salvar una vida. 

Lo embarazoso de dicho procedimiento es que se necesita tiempo planificación y preparación, cosa impensable en situaciones de urgencia como una herida de bala o de cuchillo. Es quizás esta una de las razones más importantes que en este momento se llegue a pensar que la animación suspendida podría ser la solución a dicho problema. Suponiendo un gran salto para la humanidad en dos de sus grandes anhelos: la conquista del espacio y la preservación de nuestro cuerpo intacto a la espera de tiempos mejores.

Según detalla la revista New Scientist, un equipo médico ya ha empezado a experimentar la animación suspendida con humanos. Usándola inicialmente para reparar heridas traumáticas que de otro modo hubiesen provocado la muerte. Llegando incluso a cambiarle su nombre al parecerles que dicho término suena un poco como ciencia-ficción, siendo en este momento algo muy real.

Teniendo así un nombre oficial para dicha técnica, la Preservación de Emergencia y Resucitación (EPR). La cual se ha estado llevando a cabo en personas que llegan al Centro Médico de la Universidad de Maryland en Baltimore con un trauma agudo, como un infarto, un disparo o una herida de arma blanca, causante de la pérdida de más de la mitad de la sangre de la victima. Dando poco tiempo para poder asistirlos, razón por la cual existe la probabilidad de que menos del 5% normalmente sobrevivan.

Entrando en escena dicha técnica de enfriamiento, diseñada para reducir la actividad cerebral al mínimo y ralentizar la fisiología del paciente lo máximo posible, otorgándole a los cirujanos unos preciosos minutos extra, para llevar a cabo la operación. Una vez debidamente tratadas todas las heridas, se los vuelve a calentar y se los resucita.

Dicha técnica consiste entonces en enfriar rápidamente el cuerpo del paciente hasta lograr una temperatura de entre 10º y 15º C. En ese momento sería cuando se reemplaza la sangre con una solución salina muy fría que se le inyecta en la aorta, la arteria más grande del cuerpo humano. Haciendo que el cuerpo consuma menos recursos como por ejemplo el oxígeno. Ya que al bajar la temperatura del cuerpo y el cerebro, se disminuyen todas las reacciones químicas en nuestras células. Permitiendo así que todas las funciones vitales se ralenticen y no ocurran secuelas en nuestro cerebro. Pues es sabido que normalmente nuestro cerebro solo podría sobrevivir 5 minutos sin oxigeno. 

Pero con este método se podría aguantar hasta media hora en ese estado, pues las células necesitarían menos oxígeno que consumir y la actividad cerebral del paciente se detendría casi por completo. Luego es que se desconecta del sistema de enfriamiento y su cuerpo, que de otro modo se clasificaría como muerto, se traslada al quirófano. En esta instancia es cuando el equipo quirúrgico tendría desde ese momento 2 horas para reparar las lesiones del paciente, antes de que recupere la temperatura y se reinicie su corazón. Logrando así obtener el tiempo necesario para curar las heridas y salvar a los pacientes.

El único inconveniente que surge con esta técnica y en el cual aún siguen trabajando, es en las secuelas que podrían surgir cuando la persona se reaniman y salen de ese estado de reposo. Pues resulta que cuando las células de esa persona vuelven a su temperatura normal, se calientan, experimentando lesiones por reperfusión, en las que una serie de reacciones químicas dañan la célula, y cuanto más tiempo estén sin oxígeno, mayor sería el daño.
A causa de ello expertos en la materia podrían dar quizás con un cóctel de drogas que ayuden a minimizar dichas lesiones y extender el tiempo en que están suspendidas, esto según palabras del Dr. Tisherman, quien termina su discurso señalando que aún no se han identificado todas las causas de las lesiones por reperfusión.

Lo cierto es que de acuerdo al comunicado hecho a través de la revista New Scientist, un grupo de médicos ha puesto a varios humanos en un estado de animación suspendida como un ensayo clínico disruptivo, para dar con las posibles soluciones para ralentizar los procesos vitales de la vida sin ninguna secuela.

Ya aproximándose a su objetivo es cuando se establecerá el nivel optimo de oxigeno en toda la nave, y la tripulación procederá entonces abandonar las capsulas de hibernación, presentando los síntomas típicos al activarse su organismo como por ejemplo: vómitos, dolor de cabeza, deshidratación y desorientación.

Por el momento se sabe que la NASA ha estado financiando la investigación en cámara de hibernación para enviar astronautas a Marte. Aquellos seleccionados podrían pasar la mayor parte de tiempo en estas cámaras. Para así hacer de su viaje una estancia más llevadera, teniendo en cuenta que dicho viaje duraría aproximadamente 200 días.

Un hecho que presenta varios retos para los cosmonautas como un efecto psicológico por la duración del vuelo. Otro inconveniente serían los soportes en el trayecto que requerían de más espacio para acomodar a los tripulantes. Aquí los astronautas se moverían muy poco, pero no estarían sujetos y usarían ropa que evitará el sobrecalentamiento. 

Procediendo finalmente al uso de la cámara de hibernación como único medio posible para solucionar los anteriores inconvenientes. Y sería quizás esta una de las razones por la que la NASA se encuentra financiando esta cápsula, la cual se dice que ayudaría a reducir el estrés del astronauta. 

En cuanto a su forma de funcionamiento en primera instancia se encontraría el sistema de enfriamiento intranasal de la cámara, el cual podría bajar la temperatura del cosmonauta de 5 a 10 grados Fahrenheit, lo que reduciría significativamente el metabolismo mientras éste duerme.

Este astronauta se alimentaría por medio de unos tubos de alimentación intravenosa. Que contaría además con unos sistemas de eliminación de orina, materia fecal y demás para que su organismo funcionará apropiadamente.

La estimulación eléctrica neuromuscular por medio de catéteres sería requerida para evitar la atrofia de los músculos. De igual forma los sensores portátiles serán requeridos para medir su postura, temperatura y frecuencia cardíaca.

A medida que se acercarán los astronautas a Marte la temperatura se elevaría lentamente y ya completamente despiertos después de su larga siesta los astronautas estarían listos para completar su misión espacial.

- Otra de las opciones sería el uso de las cámaras de criosueño, las cuales podrían proteger más eficazmente a los astronautas de las nocivas radiaciones cósmicas. Pues se sabe que la Tierra, la atmósfera y el escudo nos protegen, pero en el espacio, sería diferente, ya que los astronautas estarían expuestos a la radiación.

Aquí el problema a tratar sería igualmente la lucha contra la atrofia muscular o la degeneración ósea, pues al estar el cuerpo tanto tiempo inactivo y en una sola posición podría causarla. Para solucionarlo esta cámara debería tener una fuerza gravitatoria artificial similar a la de la Tierra que mantendría en forma el cuerpo de los astronautas. Es decir que los astronautas dormidos en dicha cámara rotarían para crear esa fuerza centrífuga que simula la gravedad.

Para finalizar una de las ventajas de la cámara sería que se podría revertir el criosueño con relativa facilidad simplemente devolviendo al astronauta a su temperatura normal sin dañar el cuerpo.

- Otra de las opciones planteadas es una cámara de hipersueño en forma de tubo en la que una persona se congela en criopreservación. Con una cápsula capaz de suspender las funciones autónomas del cuerpo mientras mantiene la salud de cada célula individual durante el periodo de estasis. Aquí los tripulantes suelen estar vestidos con ropa de dormir o ropa interior para evitar que las vestimentas y las armaduras se congelen sobre el cuerpo del mismo.

Un prototipo que se acerca a esta cápsula es la fabricada por Weyland Corp, la cual estaba equipada con una pantalla holográfica que se comunica con el mainframe de USCSS Prometheus, para monitorear las condiciones metabólicas y así mismo para suspender la función celular. Teniendo la opción de programar para iniciar, mantener y terminar la estasis de hipersueño de la tripulación. Esto claramente según la duración de la misión y la velocidad del viaje.

Con la tripulación en reposo durante largos períodos, la inteligencia artificial sería la encargada de evitar posibles anomalías y contrarrestar las emergencias. Sería prácticamente la encargada de monitorear el consumo de energía y las operaciones autónomas. Logrando obtener un rendimiento óptimo de la nave espacial hasta que la tripulación pueda despertarse, esto según palabras de Choukér.