¿Analizar los cerebros postmortem para el autismo? Proceda con precaución

Hace algunos años, recibí un email de Jane Pickett, Directora de recursos cerebrales e información de lo que era en aquel entonces el programa del tejido de autismo (ahora BrainNet). Jane estaba emocionada: Había recogido un cerebro que pesaba más de 1.700 gramos, notablemente más grande que el del adulto promedio.

“Podría arrojar luz en la naturaleza de la macrocefalia en el autismo,” dice Picket. La macrocefalia, a veces acompaña al autismo. Aunque odiaba decepcionarla, le expliqué que el aumento de tamaño, probablemente se debía a una alteración postmortem: después de la muerte, la bomba molecular que mantiene el equilibrio de electrolitos de la célula se apaga, y  en este estado, el manejo inapropiado del cerebro permite que el agua se difunda libremente en las células, causando que el cerebro se hinche. La macrocefalia observada, – la cual no fue evidente durante la vida de esta persona – , no parecía una consecuencia del autismo, sino un cambio que afectó el tejido después de la muerte.

Estos tipos de procedimientos son generalizados en las muestras de cerebros postmortem. Por ejemplo, el peso del cerebro, puede ser afectado por muchas variables, incluyendo la causa de muerte de la persona, la duración de una enfermedad terminal y el método de fijación del tejido.¹

Durante casi 20 años fui médico forense en Washington, D.C. y director de bancos de cerebros en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore y en el Instituto Nacional de Salud Mental. Durante ese tiempo, examine cada pedazo de tejido donado, y encontré que solo 1 de cada 10 cerebros tenía la  calidad suficiente para ser agregado a la colección.

Los investigadores que estudian los cerebros postmortem, deben identificar y controlar las herramientas y procedimientos, y  cualquier científico que confíe en estos estudios  debe aprender  a reconocer cuando los datos pueden estar contaminados por la muerte misma.

Identificando las herramientas y procedimientos:

Los científicos están conscientes que el tejido cerebral puede cambiar después de la muerte, pero estos cambios en gran medida no son reconocidos en la literatura.²

En un estudio de 1998 sobre las anomalías neuropatológicas asociadas con el autismo, los investigadores reportaron que cuatro de los seis cerebros que examinaron, eran más grande de lo normal. ³ Sin embargo, tres de estos cerebros también mostraron evidencia de inflamación postmortem. Cuando se produce una inflamación durante la vida, el cerebro empuja a través de las aberturas en el cráneo, pero estos cerebros no mostraban alguna hernia, lo que sugiere que esta inflamación  se produjo después de la muerte.

La conservación inadecuada puede presentar otra oportunidad para generar alteraciones. Debido a que el cerebro contiene una gran cantidad de agua, el congelamiento de una muestra recolectada con demasiada lentitud, permite que se formen cristales de hielo y estos fragmentos irregulares pueden atravesar delicadas membranas celulares, destruyendo la estructura de las células y dispersando su contenido. Estos cambios pueden confundir los estudios que requieren la cuantificación de los contenidos moleculares de determinados tipos de células, tales como las comparaciones de la expresión génica.

Además de los cambios postmortem, el proceso de morir, puede alterar el cerebro. En el 2007, realice  una encuesta del material recopilado por el programa de tejidos de autismo (Autism Tissue Program).⁴

De los 35 cerebros de personas con autismo, 11 pertenecían a personas que se habían ahogado y 23 pertenecían a personas que habían muerto por una diferentes causas muchas  de las cuales implicaban una  pérdida de circulación seguida de la restauración de flujo sanguíneo al cerebro. Los episodios de la “isquemia y reperfusion” generan sustancias químicas reactivas que dañan las neuronas, particularmente en las membranas que compone la materia blanca cerebral (fibras nerviosas y sus vainas aislantes).

Por lo tanto, es más probable que la aparición de células inflamatorias en esta materia blanca, refleje cómo murieron las personas que cualquier cosa relacionada al autismo. Las convulsiones, que son comunes entre las personas con autismo, pueden desencadenar el mismo tipo de reacción inflamatoria, por lo tanto, los investigadores del autismo deben ser escépticos de que este tipo de cambios son científicamente significativos.

Seguro de calidad

Reconocer y controlar los datos potencialmente engañosos requiere un esfuerzo concertado por parte de quienes trabajan o confían en los resultados generados utilizando tejido postmortem. El proceso de aseguramiento de la calidad comienza con los bancos de tejidos.

Durante mis años como médico forense, sometimos muestras a un examen general y microscópico, e hicimos registros cuidadosos con respecto a las condiciones que podrían haber comprometido la condición del tejido. También obtuvimos historias detallas de los donantes, incluyendo muestras sanguíneas e información de diagnóstico, los fármacos y causa de muerte. Este mantenimiento de registros puede pareces excesivo, pero un cerebro donado sin ningún historial  es esencialmente inútil.

La evaluación exhaustiva de la morfología cerebral requiere experiencia en neuropatología, incluso aquellos que se desempeñan en campos estrechamente relacionados, como la neuroanatomía, no tienen la capacitación necesaria para reconocer los cambios patológicos, y mucho menos para distinguirlos de las alteraciones postmortem.

Sin embargo, incluso el seguro de calidad del banco de cerebros a veces a veces puede ser insuficiente. En una nota del 2010 en los archivos de Autism Tissue Program, los investigadores observaron  que al examinar el tejido recibido tejido que ellos habían recibido, éstos mostraban una gran degradación. Resulta alarmante que las muestras  se utilizaron en  estudios adicionales incluso después de que esta nota de advertencia se convirtió en parte de los registros publicados del banco.

En última instancia, corresponde a quienes realizan los estudios  estar atentos  a la hora de interpretar los resultados derivados de los tejidos postmortem ⁵ . Al igual que con cualquier estudio, los controles deben coincidir con las muestras en términos de edad y sexo, antecedentes de convulsiones, uso de medicamentos y condición antes de la muerte. En estudios postmortem, los tejidos también deben haberse manejado de la misma manera después de la autopsia.

A través de diferentes métodos, los investigadores deben confirmar la calidad de la muestra y determinar si el tejido es adecuado para el diseño experimental. Consultar a un neuropatólogo podría ayudar con estas evaluaciones.

A pesar de los desafíos de trabajar con tejidos postmortem, los estudios cerebrales con estos tejidos siguen ofreciendo el camino más seguro para cuantificar los cambios que tienen lugar en los cerebros de las personas con autismo ⁶ . Las técnicas de imagen cerebral no se aproximan a la resolución del examen de tejido postmortem. En última instancia, la clave para tratar el autismo reside en nuestra capacidad para leer con precisión las pistas neuropatológicas grabadas en el cerebro después de la muerte.

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