El ser humano, un paso más cerca de las cápsulas de hibernación que permitirán viajar a planetas lejanos

¿Y si la humanidad tuviera que viajar a una colonia de la Tierra ubicada en un planeta lejano, pero dicho viaje durara más de 200 años? ¿Cómo solventar el paso del tiempo, cómo ahorrar energías? Las cápsulas de hibernación o de "sueño" artificial prolongado han sido objeto de culto en el cine espacial. Uno de los mejores ejemplos es, sin duda, Passengers (2016), en la que dos pasajeros se despiertan por error 90 años antes de llegar a su destino. Una trama que parece reservada a la ciencia ficción, pero que en realidad se encuentra inspirada por los avances de la medicina en la vida real.

Desde hace años, instituciones como la NASA investigan cómo poner a los astronautas en estado de "animación suspendida" o de hipersueño durante los viajes espaciales de larga duración, que tanto ansía emprender la especie humana. El interés también proviene de la medicina, un campo en el que se ya se están probando distintas técnicas de hibernación para salvar vidas, como la cirugía a baja temperatura. Uno de los objetivos es, por ejemplo, que los pacientes que sufren un accidente cerebrovascular alcancen ese estado de "sopor", durante el cual el cerebro enfriado puede sobrevivir con menos abastecimiento de oxigeno. Esto ofrecería a los médicos un tiempo vital para tratar los vasos sanguíneos bloqueados o rotos.

Todos estos son avances que, por el momento, no son posibles de forma segura. Pero ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Washington, ha captado el interés internacional sobre su trabajo, tras la publicación de su estudio en la revista Nature Metabolism, en el que afirman haber dado un paso más para lograr que la hibernación humana se haga realidad.

¿Para qué sirve la hibernación humana?

Muchos animales hibernan como estrategia para sobrevivir a las épocas en los que los alimentos escasean. Los organismos que hibernan entren en un estado llamado "letargo" en el que tanto su temperatura corporal como su ritmo metabólico disminuyen muchísimo, por lo que sus necesidades energéticas disminuyen drásticamente. Pero, además, parece que la resistencia a la radiación de un animal incrementa durante estas fases de letargo, en parte porque el ritmo al que las células se dividen disminuye y su capacidad para reparar los daños en el ADN aumenta.

En el estudio, los investigadores estadounidenses aseguran que han conseguido inducir un estado muy parecido a la hibernación en ratas y ratones, una especie que no hiberna naturalmente. El equipo científico revela que, para lograrlo, han utilizado ultrasonidos dirigidos hacia una zona concreta del cerebro. De este modo, consiguieron que entrara en un estado denominado "torpor", que incluye una reducción del metabolismo y de la temperatura corporal para ahorrar energía.

Según los autores, si esta técnica lograra aplicarse en humanos podría utilizarse en viajes espaciales o en medicina, para aumentar las probabilidades de supervivencia ante situaciones de riesgo mortal. "Si se demuestra con éxito en humanos, esta tecnología tiene un gran potencial para aplicaciones médicas, sobre todo en enfermedades potencialmente letales como el ictus y los infartos de miocardio", indica Hong Chen.

La autora principal del estudio y profesora asociada de ingeniería biomédica en la Universidad Washington de St Louis, también declaró a Live Science que "la inducción de un estado similar al letargo en estos pacientes podría ampliar la ventana de tratamiento y aumentar sus posibilidades de supervivencia".

¿Cómo lo han conseguido?

Los científicos explican que, durante el experimento, lanzaron pulsos ultrasónicos a la cabeza de los roedores para inducirles ese estado similar a la hibernación reversible. Denominada "hipotermia inducida por ultrasonido" o UIH, la tecnología "representa un avance tecnológico significativo en la evocación del letargo artificial", tal y como prevén los autores en el estudio publicado en Nature.

El método, que es pionero en su género, dispara ultrasonidos a una región del cerebro encargada de controlar el metabolismo y la temperatura corporal. Con ello se logra reducir la temperatura media del organismo de los roedores hasta los 3,5 ºC, al tiempo que disminuye su ritmo cardiaco y su consumo de oxígeno.

¿Servirá para humanos?

Según los autores, sí, aunque será necesaria más investigación. Matteo Cerri, Profesor Asociado de Fisiología en el departamento de Ciencias Biomédicas y Neuromotoras de la Universidad de Bolonia (Italia), que no participó en el estudio, afirma que "se trata de un avance significativo, ya que es el primero en utilizar una tecnología no invasiva", lo cual "abrirá nuevos y apasionantes campos de investigación".

Sin embargo, explica para Science Media Center que "la principal limitación es el modestísimo efecto" que esta tecnología obtuvo en las ratas. En su opinión, "es posible que nos dirijamos hacia un sistema compuesto, que pueda fusionar la estimulación por ultrasonidos con fármacos para alcanzar un hipometabolismo significativo en humanos. Los efectos limitados en ratas, aunque significativos, también sugieren que aún queda trabajo por hacer para disponer de aplicaciones humanas adecuadas. Teniendo en cuenta el grado de hipometabolismo alcanzado, creo que esta tecnología será útil en condiciones específicas en las que incluso una hipotermia modesta puede ser ya muy beneficiosa, más que para viajes interplanetarios".

Por su parte, Vladyslav Vyazovskiy, profesor de Fisiología del Sueño en la Universidad de Oxford (Reino Unido), apunta que "aunque es muy probable que los seres humanos puedan hibernar de alguna manera, los mecanismos neurofisiológicos y moleculares subyacentes pueden ser muy diferentes a los de otros animales". Así, por ejemplo, el torpor diario "puede inducirse en ratones mediante ayuno agudo, y esto no ocurre en humanos, que sepamos".

"Los hibernadores estacionales inician la preparación para la hibernación muchas semanas antes de que esta se produzca. [...] Los humanos somos menos estacionales y, por tanto, los mecanismos y el significado de la hibernación en los humanos puede ser muy diferente. Aun así, la hibernación es una estrategia muy inteligente utilizada por muchas especies para hacer frente a condiciones ambientales adversas y podría ser en esencia un estado por defecto de nuestra fisiología", destaca.

Domenico Tupone, profesor en el departamento de Ciencias Biomédicas y Neuromotoras de la Universidad de Bolonia (Italia) y profesor ayudante de Investigación de Cirugía Neurológica en la facultad de Medicina de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón (Estados Unidos), también muestra sus reservas. En su caso admite que "los ratones son animales muy pequeños en comparación con los humanos" y advierte que "la zona preóptica del hipotálamo es una región muy profunda del cerebro humano y sería difícil imaginar que un estímulo extracraneal pudiera ser eficaz en una región tan profunda sin interferir con las regiones cerebrales intermedias",

Sin embargo, apunta que "un microdispositivo implantable, similar a los electrodos de estimulación cerebral profunda, probablemente podría implantarse directamente (no sin efectos secundarios) y sería probablemente aplicable. ¿Se haría? Probablemente no", especula. Por otro lado, señala que "los enfoques farmacológicos, que normalmente interferirían en un área mucho más grande del cerebro o de todo el cuerpo, darían lugar a varios efectos secundarios" y que, por eso, se necesitan mecanismos alternativos que se dirijan a zonas más específicas para inducir la hibernación.

"Si bien es importante encontrar alternativas a los enfoques farmacológicos, no creo que la estimulación mecánica, como la estimulación cerebral profunda, los ultrasonidos y la estimulación magnética transcraneal nos ayuden a ser más específicos a la hora de dirigirnos a zonas concretas", matiza. "En mi opinión, el uso de técnicas genéticas y moleculares serían el futuro de la medicina, al ser capaces de producir moléculas específicas que van a interactuar específicamente con neuronas y funciones específicas. Sin embargo, esto requeriría más investigación, sería menos aceptado por la opinión pública y no sería inmediatamente viable para una gran población. Esta es la razón por la que los enfoques mecánicos siguen siendo muy utilizados y demandados".

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