Esta rana se congela por completo cada invierno y su secreto podría ayudar a conservar órganos humanos durante más tiempo
La carrera de un órgano donado empieza mucho antes del quirófano, porque conservarlo a baja temperatura apenas concede unas horas para transportarlo y utilizarlo. Esa cadena del frío decide hasta dónde puede viajar una donación, cuánto tiempo tienen los equipos para encontrar receptor y con qué rapidez debe organizarse una operación. Hoy, la medicina trabaja contra ese reloj con una solución que sirve para periodos breves, una limitación bastante seria cuando cada hora puede separar un trasplante posible de un órgano que deja de ser viable.
Las ranas sobreviven meses con gran parte del cuerpo congelado
El estudio de animales capaces de tolerar la congelación ha llevado a investigadores vinculados al Massachusetts General Hospital a buscar nuevas formas de ampliar la conservación de órganos humanos. Entre sus modelos está la rana de bosque, capaz de sobrevivir con hasta un 65% o 70% del agua corporal convertida en hielo y con la respiración, la actividad nerviosa y el latido detenidos. El objetivo de los médicos consiste en trasladar algunos de esos mecanismos protectores al almacenamiento de órganos sin intentar reproducir toda la biología del anfibio.
Bajo la hojarasca de Alaska, esta rana pasa el invierno expuesta a temperaturas bajo cero y puede permanecer congelada durante meses antes de reanudar su actividad con el deshielo. Shannon Tessier, investigadora del Massachusetts General Hospital que estudia las enseñanzas de animales tolerantes a la congelación, señaló a The Scientist que “a todos los efectos, este animal está clínicamente muerto”. Por otra parte, Rasha Al-Attar, bióloga del laboratorio de Tessier, describió al mismo medio el estado físico del anfibio y apuntó que “si coges una rana congelada, es literalmente como una roca”.
La protección comienza cuando el hielo se forma fuera de las células, mientras el hígado libera grandes cantidades de glucosa y los riñones dejan acumular urea en la sangre. Ambas sustancias actúan como crioprotectores y reducen los daños asociados a la congelación y al posterior deshielo. Don Larson, investigador del Institute of Arctic Biology de la University of Alaska Fairbanks, escribió con sus colegas en un estudio de 2014 que “nuestros resultados demuestran que las ranas de bosque de Alaska pueden sobrevivir congeladas hasta siete meses con temperaturas mínimas inferiores a -18 °C”.
Otra especie capaz de atravesar ciclos de congelación y deshielo, la rana arborícola gris de Cope, utiliza glicerol en lugar de glucosa como parte de su protección celular. Carissa Krane, investigadora de la University of Dayton, explicó a The Scientist que “el glicerol crioprotege las células frente al daño físico de la congelación y el deshielo”. Su equipo observó que las células de ejemplares aclimatados al frío tenían menos probabilidades de romperse bajo estrés que las procedentes de ranas mantenidas a temperaturas más altas.
Los científicos prolongan varios días la conservación de órganos
El salto hacia los trasplantes ha llevado a los equipos de investigación a controlar dónde aparece el hielo y a probar compuestos inspirados en la glucosa de las ranas. Los científicos identificaron productos bacterianos capaces de favorecer la formación de hielo fuera de las células y desarrollaron un análogo modificado de la glucosa que las células no pueden metabolizar. Con ese compuesto y un enfriamiento controlado, lograron conservar hígados de rata hasta cuatro días y, posteriormente, un riñón de cerdo congelado durante más de una semana, hasta alcanzar diez días.
La reducción del metabolismo añade otra vía de protección, ya que las ranas disminuyen sus funciones corporales hasta niveles mínimos mientras permanecen congeladas. El equipo de Toner trató células de mamíferos con fármacos destinados a ralentizar la biosíntesis antes de enfriarlas, y esas células sobrevivieron mejor al deshielo que las no tratadas. Korkut Uygun, investigador del Massachusetts General Hospital, resumió esa necesidad de coordinación al señalar que “no hay una molécula mágica”.
Una conservación de varios días transformaría la organización de los trasplantes al permitir desplazamientos más largos, una selección de receptores más precisa y operaciones programadas con mayor antelación. En Estados Unidos mueren alrededor de 13 personas cada día mientras esperan un trasplante. Convertir unas horas de conservación en días acercaría el sistema a una cadena de suministro capaz de trasladar órganos entre territorios lejanos y reducir la presión temporal que hoy acompaña cada donación.