Per la prima volta il cervello di un maiale è stato tenuto in vita fuori dal corpo per 5 ore

Per la prima volta gli scienziati hanno tenuto in vita (e funzionante) il cervello di un maiale fuori dal suo corpo, attraverso un nuovo macchinario appositamente progettato. Per cinque ore l'attività cerebrale del suino posto sotto anestesia e altri parametri “hanno avuto cambiamenti minimi o nulli”, hanno spiegato in un comunicato stampa gli scienziati dietro all'esperimento. Con un dispositivo del genere i ricercatori sperano di poter studiare il cervello umano in un modo senza precedenti, dato che l'organo viene mantenuto in vita in modo del tutto indipendente dal resto dell'organismo, senza che quest'ultimo possa influenzare la fisiologia dell'encefalo. Ma non solo. Il macchinario può diventare un modello per nuovi dispositivi medici impiegati nel delicato bypass cardiopolmonare, una procedura che, durante gli interventi chirurgici a cuore fermo, sostituisce temporaneamente la funzione del cuore e dei polmoni deviando il flusso sanguigno in una pompa che ossigena il sangue e lo distribuisce in tutto il corpo.

A mantenere in vita e funzionante il cervello di un maiale all'esterno del corpo per cinque ore è stato un team di ricerca statunitense guidato da scienziati del Programma Rare Brain Disorders della University of Texas Southwestern Medical Center, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Heart and Vascular Center del Brigham and Women's Hospital, della The Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science e di altri istituti. I ricercatori, coordinati dal professor Juan M.Pascual, docente di neurologia, pediatria e fisiologia presso il Dipartimento di Neurologia dell'ateneo di Dallas, hanno sviluppato il macchinario affinché isolasse il flusso sanguigno al cervello del maiale, al fine di rendere l'organo completamente indipendente dal corpo. Questo perché la funzione cerebrale viene a sua volta influenzata da pressione sanguigna, quantità di ossigeno e glucosio (zuccheri) e alti fattori, nonostante sia l'encefalo a controllare / regolare frequenza cardiaca, respirazione e così via.

In pratica, il professor Pascual e colleghi hanno preso il pieno controllo dell'emodinamica cerebrale del suino coinvolto nel controverso esperimento, dopo aver separato chirurgicamente il flusso sanguigno alla testa dalla circolazione sistemica. Dopo questa separazione, l'afflusso di sangue e nutrienti all'encefalo del maiale è stato fornito attraverso una pompa pulsante – controllo circolatorio pulsatile extracorporeo completo (EPCC) – legata all'attività di un algoritmo computerizzato, in grado di mantenere pressione sanguigna, ossigenazione cerebrale, temperatura, struttura microscopia e altri valori affini a quelli reali. Il tutto, come indicato, ha funzionato per cinque ore.

“Questo nuovo metodo consente la ricerca che si concentra sul cervello indipendentemente dal corpo, permettendoci di rispondere a domande fisiologiche in un modo mai fatto”, ha affermato il dottor Pascual. In parole semplici, è possibile verificare gli effetti di alcune condizioni – come ad esempio l'ipoglicemia – sull'attività e il tessuto cerebrali senza che il resto dell'organismo possa intervenire, modificando ad esempio il metabolismo. Ciò potrebbe portare a nuove conoscenze sulla fisiologia del cervello e anche a innovativi trattamenti medici.

Come specificato, il dispositivo potrebbe anche gettare le basi per nuovi macchinari dedicati al bypass cardiopolmonare. In quelli standard, infatti, il flusso di sangue inviato all'organismo è continuo, mentre l'EPCC garantisce anche l'attività pulsatile, analoga a quella di un cuore umano. Il flusso continuo dei macchinari standard può essere fonte di effetti collaterali al cervello, come spiegato dagli autori del nuovo studio. I dettagli della ricerca “Maintenance of pig brain function under extracorporeal pulsatile circulatory control (EPCC)” sono stati pubblicati su Scientific Reports.