Puede sonar como algo salido de la ciencia ficción, pero a medida que avanza la ciencia médica, algún día podría haber un papel para un trasplante de cabeza. En teoría, el trasplante de cabeza implicaría extirpar quirúrgicamente la cabeza de alguien con una enfermedad terminal y unir sus vasos sanguíneos, músculos, tráquea y esófago con esas estructuras del cuerpo del donante. El procedimiento de trasplante de cabeza propuesto más recientemente también implica fusionar los nervios espinales del receptor y del donante.

La cirugía espinal subsiguiente y posiblemente la fisioterapia extensa podrían idealmente recuperar tanto la función sensorial como la motora. Sin embargo, funciones como respirar y comer tendrían que ser respaldadas transitoriamente por un ventilador y un tubo de alimentación antes de que las conexiones entre el cerebro y el cuerpo se restablezcan adecuadamente.

Junto con las incertidumbres de los beneficios médicos de un trasplante de cabeza, también existen riesgos probables asociados con el procedimiento, incluido el dolor neuropático crónico, el rechazo del cuerpo del donante y la toxicidad de los inmunosupresores en los órganos.

A medida que los métodos quirúrgicos se han vuelto más refinados y consistentes, los procedimientos como el trasplante de tejidos y órganos, así como la reimplantación (reimplantación de una parte del cuerpo amputada) han tenido tasas de éxito relativamente altas. Con más de un siglo de avances en trasplantes, algunos pacientes y cirujanos han comenzado a considerar el trasplante de cabeza como una solución potencial para enfermedades progresivas que se vuelven terminales con el tiempo pero que no afectan la función del cerebro.

Ha habido un éxito limitado en los procedimientos de trasplante de cabeza realizados en ratones, perros y monos. Muchos cirujanos han criticado el nivel actual de éxito que se ha logrado en modelos animales.

Además, la comunidad médica ha cuestionado si las técnicas están lo suficientemente desarrolladas para realizar de manera práctica o ética un trasplante de cabeza en un sujeto humano. También se ha cuestionado la eficacia de utilizar el cuerpo de un donante para un receptor en lugar de múltiples trasplantes de órganos. Los cirujanos Sergio Canavero y Xiaoping Ren, entre otros, planean intentar el primer trasplante de cabeza humana en los próximos años. ¿Cuál es la teoría que sustenta sus ambiciones?

Razones para un trasplante de cabeza

En general, un trasplante de cabeza estaría indicado cuando el cerebro de una persona permanece normal pero la función del cuerpo está gravemente comprometida o se anticipa que fallará de manera que afecte la supervivencia a largo plazo. No se usaría para extender la vida de alguien cuando el cuerpo falla debido a los procesos naturales de envejecimiento.

Las personas jóvenes pueden ser consideradas candidatas si han sufrido una lesión aguda de la médula espinal que provoque tetraparesia, por ejemplo, o si tienen una enfermedad degenerativa progresiva que no afecta al cerebro. La distrofia muscular provoca una pérdida progresiva de la función respiratoria y la movilidad en niños y adultos jóvenes, pero no afecta el cerebro. Las personas con cánceres inoperables o avanzados que no han hecho metástasis en el cerebro también se han considerado para un trasplante de cabeza, ya que hay un tratamiento adicional limitado en esa etapa.

El trasplante de cabeza se usaría como tratamiento de última línea cuando otras intervenciones médicas hayan fallado. Estaría limitado por la disponibilidad de donantes.

¿Quién no es un buen candidato?

Es difícil anticipar quién puede o no ser un candidato ideal para un trasplante de cabeza. Estos criterios de exclusión se desarrollarían una vez que se implemente el procedimiento y se comprendan mejor los riesgos potenciales de complicaciones y fallas.

Como se señaló, las anomalías que afectan al cerebro probablemente serían un criterio de exclusión. Alguien que se someta a un trasplante de cabeza necesitaría una gran cantidad de apoyo social, incluida la atención médica continua y la asistencia con las actividades de la vida diaria, durante meses, si no años. Es probable que los costos asociados con el procedimiento en sí también sean extensos y, como una intervención inicialmente experimental, es posible que no esté cubierto por el seguro de salud.

Proceso de selección del receptor del donante

Un donante de cuerpo sería alguien que ha sufrido muerte cerebral, probablemente debido a una lesión catastrófica, pero que se mantiene artificialmente hasta que se pueda realizar el trasplante de cabeza. Esto preservaría la salud y la función de los tejidos del cuerpo, que de otro modo deberían ser normales. Además, el donante para un procedimiento de trasplante de cabeza tendría que coincidir con la altura y el inmunotipo del receptor.

La intención de servir como donante de cuerpo probablemente tendría que haber sido declarada antes de la lesión. En algunos lugares, la donación de órganos es la opción predeterminada, pero es probable que la ley actual no aborde la posibilidad de la donación de cuerpos.

Actualmente, no existen índices formalizados ni sistemas de donación establecidos para el trasplante de cabeza, ya que es un procedimiento aún no probado.

Antes de la cirugía

Al igual que con cualquier cirugía, y más específicamente con cualquier trasplante de órganos, se requiere un proceso extenso para preparar al receptor para el procedimiento. Esto puede incluir una evaluación médica y psiquiátrica completa. Debe demostrarse que un trasplante de cabeza es necesario y seguro y que es probable que el receptor de una donación de cuerpo tenga éxito a largo plazo.

Uno podría imaginar una evaluación neurológica formal con imágenes que incluyan una tomografía computarizada (TC) y una resonancia magnética nuclear (RMN) del cerebro, así como un electroencefalograma (EEG). Una evaluación cardiovascular de los vasos de la cabeza y el cuello también puede ser importante y es probable que la angiografía por TC o la ultrasonografía tengan un papel. Las evaluaciones adicionales realizadas por un especialista en oído, nariz y garganta (ENT) e incluso un dentista pueden tener un papel para detectar anomalías. Incluso un estudio del sueño para buscar apnea obstructiva del sueño puede ser importante.

Las evaluaciones sistémicas de la salud pueden ser importantes, identificando trastornos médicos crónicos que pueden afectar el éxito del trasplante. Por ejemplo, pueden ser necesarias pruebas para detectar infecciones crónicas, diabetes, disfunción tiroidea y otras anomalías. Puede ser importante excluir a quienes fuman, consumen alcohol o usan otras drogas ilícitas.

Para someterse a un trasplante de cabeza, puede ser importante eliminar por completo el sistema inmunitario del cuerpo del donante para evitar el rechazo. Esto podría lograrse con radiación y anticuerpos, luego la propia médula ósea del receptor se usaría para reemplazar el sistema inmunológico del donante. Los obstáculos para esto incluyen mantener vivo el cuerpo del donante sin un sistema inmunológico efectivo en las semanas previas al trasplante de cabeza y los efectos negativos en las células neurales que se fusionarán con las del receptor durante el trasplante.

Proceso Quirúrgico

Todavía no se ha realizado ningún trasplante de cabeza en una persona. No obstante, los cirujanos interesados ​​en realizar el procedimiento han elaborado protocolos que planifican los pasos de un futuro trasplante de cabeza. Sin embargo, ha habido muchas críticas por parte de otros expertos médicos sobre la importancia o relevancia de la investigación experimental citada en el protocolo propuesto para el trasplante de cabeza humana, ya que los precedentes quirúrgicos establecidos en animales no siempre son aplicables a la cirugía humana. Muchas de las herramientas y técnicas planificadas, como la sección transversal de la médula espinal, los fusógenos químicos (agentes que permiten que las células se fusionen) y la estimulación de la médula espinal aún no se han estudiado a fondo para su uso relevante en el trasplante de cabeza humana.

En el protocolo propuesto, cuatro equipos de cirujanos trabajarían juntos en el receptor y el donante simultáneamente.

Apoyando las funciones vitales del cuerpo

La preparación para la cirugía comenzaría con una traqueotomía, la inserción de un tubo de ventilación y el uso de un ventilador para estabilizar el cuerpo del donante cuando se rompa la conexión entre el cerebro y el cuerpo. El oxígeno en la sangre, la temperatura corporal y la presión arterial se controlarán a medida que avanza la cirugía.

El flujo continuo de sangre al cuerpo del donante durante la transferencia es importante para mantener niveles normales de oxígeno en los tejidos y órganos del cuerpo del donante. Se insertarían tubos de plástico en los vasos sanguíneos principales (esta canulación crearía una derivación). Luego, el flujo de sangre se redirigiría a una máquina de soporte vital llamada máquina de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) que suministra oxígeno a la sangre y la hace circular independientemente del corazón y los pulmones.

La temperatura del tejido espinal del donante se reduciría insertando soluciones frías en el espacio a lo largo de la pared vertebral (epidural) o entre la duramadre y la membrana aracnoidea de la médula espinal (subdural).

A medida que baja la temperatura de los tejidos de la columna, el cuerpo se prepara para el trasplante.

Preparación del destinatario

Mientras tanto, se anestesia la cabeza del receptor (y se limita la actividad cerebral) con la administración de barbitúricos o propofol. La actividad cerebral se controla a través de EEG durante todo el proceso. Luego, el receptor se somete a una preparación quirúrgica similar a la del donante.

El flujo de sangre de la cabeza se desvía a una máquina ECMO para que sea independiente del corazón y los pulmones.

Alternativamente, podría evitarse la interrupción del flujo sanguíneo desviando el flujo sanguíneo de las arterias carótidas y las venas yugulares de la cabeza del receptor y el cuerpo del donante. Ambos métodos conservan la circulación continua de sangre al cerebro que se requiere para prevenir el accidente cerebrovascular y la muerte cerebral.

Inducir hipotermia en el cerebro es clave para prevenir daños durante el procedimiento. Las temperaturas más bajas de los tejidos disminuyen el riesgo de daño por falta de oxígeno (anoxia) en el cerebro al disminuir su tasa metabólica. La temperatura del cerebro puede reducirse mediante enfriamiento biventricular, enfriamiento intraarterial o técnicas relacionadas. Un casco de refrigeración mantiene la hipotermia del cerebro.

Se podrían distribuir sustancias neuroprotectoras adicionales como perftoran, sulfuro de hidrógeno o lidocaína para limitar la anoxia en el cerebro.

Cuando la cabeza del receptor y la médula espinal del donante han alcanzado una temperatura lo suficientemente baja (hipotermia profunda), comienza el proceso de trasplante.

Tres fases de la cirugía

Una cirugía de trasplante de cabeza tendría potencialmente tres fases:

Abordaje anterior

Para comenzar, se abriría el área del cuello del receptor y del donante, exponiendo los músculos y los vasos sanguíneos del cuello y la columna vertebral. Se marcarían los músculos y los vasos sanguíneos para que luego se puedan conectar entre el receptor y el donante.

Se cortaría la tráquea y el esófago, mientras que los nervios laríngeos del receptor se mantendrían intactos.

Abordaje posterior

Tanto el receptor como el donante se colocarían de manera que se pueda acceder a la parte posterior de la columna. Se haría un corte a lo largo de la parte superior de la columna y se cortaría el cuerpo de la vértebra objetivo y el tejido de la duramadre debajo para exponer la médula espinal.

Anastomosis Espinal

Se usaría un bisturí para cortar la médula espinal. Se preservaría una longitud adicional de la médula espinal para permitir cortes de ajuste que coincidieran con la longitud y los puntos de unión tanto del receptor como del donante. Cuando se extrae la cabeza del receptor, la sangre se drena de la cabeza (se desangra). Los vasos sanguíneos de la cabeza se enjuagarían con lactato de Ringer, lo que evitará que la coagulación de la sangre dañe el cerebro.

La cabeza y el cuerpo se alinearían y se colocaría una placa de titanio en la parte delantera del área del cuello para estabilizar la cabeza y el cuerpo. Los vasos sanguíneos principales del receptor se conectarían entonces al sistema circulatorio del donante y comenzarían a recibir sangre.

Los músculos más profundos se unirían con suturas, seguidos por el esófago, la tráquea y los músculos externos.

Luego, se daría la vuelta al cuerpo para terminar de unir la médula espinal. Los cortes de ajuste se harían para que coincidieran con la longitud entre el receptor y el donante, luego los extremos cortados de las médulas espinales se fusionarían con un pegamento compuesto de fusógenos y luego se suturarían. Idealmente, el tratamiento con fusógenos permitiría reparar las neuronas dañadas y que el cerebro del paciente formara una conexión neuronal con el cuerpo del donante.

Una vez que se conecta la médula espinal, la duramadre protectora de la columna se vuelve a coser. También es posible que la inserción de un aparato de estimulación de la médula espinal (SCS) similar a un marcapasos en el espacio epidural detrás de la columna pueda usarse para promover la recuperación de las neuronas.

Complicaciones

La complicación más probable relacionada con un trasplante de cabeza sería la falla del procedimiento para establecer las conexiones requeridas para preservar las funciones corporales normales.

Esto puede manifestarse en la pérdida del flujo sanguíneo cerebral que conduce a isquemia y daño cerebral, accidente cerebrovascular o muerte cerebral. Una pérdida de suministro de oxígeno al cerebro podría ser igualmente dañina. La interrupción de la barrera hematoencefálica puede provocar una infección o lesión en los tejidos del cerebro.

El cuerpo puede sufrir complicaciones similares, con una pérdida de flujo sanguíneo u oxígeno que causa daño o falla en los órganos.

Si el sistema nervioso no se vuelve a conectar, esto puede afectar el movimiento, la sensación y la función de los órganos (lo que puede provocar íleo paralítico, vejiga neurógena, intestino neurógeno u otros problemas).

El sistema inmunológico puede rechazar el órgano trasplantado, creando efectivamente una batalla destructiva de desgaste entre la cabeza y el nuevo cuerpo.

Después de cirugía

La cirugía probablemente sería seguida por un seguimiento prolongado en la unidad de cuidados intensivos (UCI). La cabeza, el cuello y la columna se estabilizarían para maximizar la fusión de la médula espinal.

La respiración y la circulación estarían mediadas a través de sistemas de soporte vital, y la alimentación debería suministrarse a través de un tubo de yeyunostomía mientras se recupera el movimiento.

A medida que avanza la recuperación, se usaría una fisioterapia similar a la rehabilitación para la cuadriplejía para promover las conexiones neuronales entre el cerebro y el nuevo cuerpo. La restauración de la función del diafragma, importante para la respiración independiente, se evaluaría continuamente.

Pronóstico

No hay información confiable para predecir cómo le iría a un ser humano después de que se haya realizado un trasplante de cabeza. Una probabilidad es que sería necesaria una inmunosupresión de por vida para evitar el rechazo del cuerpo del donante. Los animales que han recibido trasplantes de cabeza sin uso de inmunosupresores sobreviven por períodos de tiempo limitados, desde varias horas hasta 29 días como máximo.

Los riesgos relacionados con la inmunosupresión en los trasplantes de órganos que se realizan actualmente incluyen un riesgo moderadamente mayor de infección o cáncer.

Los inmunosupresores que se han considerado para prevenir el rechazo de la cabeza o el cuerpo del donante incluyen:

  • Sirolimus
  • Tacrolimus
  • ciclosporina A
  • Belatacept
  • rapamicina
  • prednisona
  • Micofenolato de mofetilo

El uso prolongado de dosis altas de inmunosupresores podría causar daño secundario a los órganos del donante, como los riñones, según los medicamentos específicos utilizados y las cantidades necesarias para prevenir el rechazo. Varios de los inmunosupresores enumerados no tienen toxicidad conocida, pero será necesario probar sus efectos cuando se usan en combinación para el trasplante de cabeza.

Apoyo y afrontamiento

El asesoramiento psicológico probablemente sería beneficioso mientras se adapta a un nuevo cuerpo, lidia con los efectos secundarios de la cirugía y los cambios importantes en el estilo de vida. Hacer frente a resultados desfavorables (es decir, problemas para recuperar la sensibilidad, la movilidad o la función de los intestinos y la vejiga) probablemente también plantee obstáculos psicosociales.

Una palabra de MEDSALUD

Es poco probable que se pueda realizar un trasplante de cabeza en humanos en un futuro próximo. Sin embargo, la exploración teórica del tema, incluyendo las consideraciones éticas y técnicas, puede ser un ejercicio interesante. Estos experimentos mentales nos preparan para una realidad que eventualmente puede ser posible a medida que avanza la ciencia médica.

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