Procedimientos modernos de criopreservación

Procedimiento quirúrgico (perfusión y crioprotección)

La intervención quirúrgica que constituye el núcleo de la criónica: la canulación de los vasos sanguíneos principales, el drenaje de la sangre y la administración gradual de crioprotector por todo el cuerpo, de forma que los tejidos se conviertan en vidrio en lugar de en hielo.

La criónica tiene exactamente un problema químico irreversible que resolver, y esta es la fase en la que se resuelve. El agua del paciente debe sustituirse por un anticongelante médico, de manera uniforme, antes de enfriar el cuerpo. El agua que quede se congelará formando cristales. Los cristales destruyen precisamente las estructuras que intentamos conservar. El equipo de primera intervención ha ganado tiempo. La fase quirúrgica es donde se aprovecha ese tiempo para conseguir lo único que hace que el almacenamiento a largo plazo merezca la pena: un cuerpo que pueda convertirse en vidrio en lugar de en hielo.

Se trata de una intervención quirúrgica real con un sistema de canalización real, realizada en una unidad de campo especializada y equipada para la perfusión crioprotectora. Los detalles son fundamentales para garantizar la calidad de la conservación, por lo que merece la pena analizarlos con detalle.

Tubo de perfusión médica conectado a una figura con forma de corazón redondeado por el que fluye suavemente un líquido, que representa el crioprotector sustituyendo al agua del cuerpo.
La perfusión sustituye el agua del cuerpo por un crioprotector, de modo que el tejido se vitrifica, en lugar de congelarse.

Un vaso, no hielo: para qué sirve realmente la intervención quirúrgica

Todo el procedimiento tiene como objetivo permitir la vitrificación. La congelación habitual forma hielo principalmente fuera de las células, lo que concentra los solutos que quedan en el interior, extrae el agua de las células y aplasta lo que se encuentra entre los cristales en crecimiento. La solución consiste en perfundir el cuerpo con agentes crioprotectores (CPAs). Estos sustituyen gran parte del agua del cuerpo. Cuando el tejido se enfría, adquiere un estado similar al del vidrio, sin ningún tipo de cristales. Esa es la diferencia entre preservar una estructura y destruirla, y también es la razón por la que esta fase se distingue de la fijación química: el objetivo es conseguir un paciente vitrificable, no uno congelado químicamente.

Situación inicial: al mirar el reloj, el primer equipo ya se había marchado

Antes de que nadie realice una incisión, el equipo quirúrgico revisa el informe de la primera intervención: la hora de la muerte legal, el perfil de enfriamiento, la cronología de la estabilización y el grado de exposición isquémica que ya ha sufrido el paciente. Antes de que nadie realice una incisión, el equipo quirúrgico revisa el informe de la primera intervención. Esto incluye la hora de la muerte legal, el perfil de enfriamiento y la cronología de la estabilización. También incluye el grado de exposición isquémica que ya ha sufrido el paciente. La isquemia en caliente, antes de que comience el enfriamiento, daña el tejido rápidamente. La isquemia en frío posterior se acumula mucho más lentamente. Ese historial no es mera burocracia; indica al equipo con qué están trabajando y cuán agresiva debe ser la perfusión. La temperatura del paciente ya debería estar dentro del rango establecido por el protocolo, tras haber sido enfriado intensamente durante la primera intervención y la estabilización, y el acceso vascular ya está preparado.

El procedimiento, paso a paso

La perfusión en sí misma es una secuencia controlada y supervisada, no una simple inyección de líquido:

  • Canulación. Se seleccionan y se accede a los vasos sanguíneos principales, y se establece un circuito de perfusión cerrado con control del flujo y la presión, así como recogida de residuos. Cerrado, porque hay que vigilar todas las variables.
  • Lavado inicial. La sangre se sustituye por un perfusato base. Esto elimina los coágulos, elimina los residuos metabólicos y estabiliza el volumen de líquidos, de modo que el cuerpo queda como un lienzo en blanco antes de introducir el anticongelante.
  • Rampa crioprotectora. El CPA se introduce en una secuencia gradual, aumentando su concentración paso a paso en lugar de hacerlo de una sola vez. Esta es la parte más delicada: si la concentración aumenta demasiado rápido, las células sufren un choque osmótico, ya que el agua se les extrae con demasiada rapidez. La temperatura de perfusión suele reducirse gradualmente en paralelo. A las concentraciones de vitrificación, los CPA son lo suficientemente tóxicos como para constituir uno de los principales factores limitantes del campo. Esa toxicidad disminuye a medida que el tejido se enfría.
  • Monitorización de la temperatura y el flujo. Durante todo el proceso, el equipo mantiene los caudales y presiones objetivo, adaptados al tamaño y al estado del vaso. Vigilan que el enfriamiento sea uniforme. Observan que la concentración de CPA en la salida aumente hasta igualar la de la entrada. También vigilan los cambios en la resistencia vascular que puedan indicar problemas. La concentración en la salida se mide con un refractómetro en el efluente venoso, ya que el índice de refracción refleja la concentración de crioprotector con la precisión suficiente para ajustar la rampa en tiempo real.
  • Punto final. La perfusión se detiene cuando el efluente indica que se ha saturado el tejido con una cantidad suficiente de CPA y que la vasculatura ha alcanzado el equilibrio. Se sellan los puntos de acceso y se prepara al paciente para el enfriamiento controlado.

Sinceramente, dónde puede salir mal

Calibración por encima de la seguridad: esta fase es buena, pero no perfecta, y conviene señalar los modos de fallo. La toxicidad de la CPA aumenta con la temperatura, que es precisamente la razón por la que la perfusión se realiza en frío, aceptando cierta toxicidad como precio a pagar para evitar el hielo. La integridad vascular es la otra limitación que supone un problema. La perfusión solo puede llegar a los tejidos a los que los vasos sanguíneos pueden llevarla. Los coágulos, los daños o una isquemia previa pueden dejar una zona a la que el circuito no pueda suministrar sangre. Esa zona permanece con una perfusión insuficiente, y es ahí donde más tarde se manifiesta el daño por hielo. Este es uno de los principales retos técnicos para una conservación de alta calidad, y la monitorización en tiempo real existe precisamente para detectar las irregularidades mientras aún sea posible corregirlas.

La versión sincera de la apuesta es la siguiente: la perfusión no será perfectamente uniforme. El crioprotector no es totalmente inocuo. La apuesta consiste en que el daño somete al tejido a una tensión, pero preserva la información contenida en la estructura cerebral. De este modo, la reparación futura podrá basarse en una estructura conservada. Ese es el mismo razonamiento basado en el valor esperado que subyace a la biostasis en su conjunto, aplicado a una mesa de operaciones.

El resultado

Al finalizar el procedimiento, los tejidos del paciente —sobre todo el tejido neural— se encuentran saturados con una solución apta para la vitrificación, la reposición de líquidos se ha completado y el paciente está listo para un enfriamiento controlado hasta alcanzar la temperatura de almacenamiento. A partir de aquí, el proceso continúa hacia las instalaciones de almacenamiento a largo plazo. Allí, el estado vítreo que esta intervención quirúrgica ha hecho posible se mantiene estable, en principio, de forma indefinida.

Esta intervención quirúrgica es el momento en el que el cuerpo deja de ser algo que se pudrirá y se convierte en algo que puede transformarse en cristal; todo lo que viene antes es preparación y todo lo que viene después es paciencia.

Más información