Criogenización y una revisión a la criogénesis

En este artículo exponemos una revisión de la criogénesis y sus avances, también mencionamos algunos detalles relacionados con la criogenización en humanos (aunque la terminología no es la adecuada), que tanta repercusión mediática está teniendo en los últimos años, más específicamente es lo que se denomina como técnica criónica.

Introducción a la criogénesis y criogenización

El estudio de los mecanismos que participan en la preservación y conservación de células y tejidos, se denomina criobiología y se utiliza en la realización de técnicas criogenéticas o su aplicación en el campo industrial. Esta técnica busca almacenar materiales biológicos a temperaturas bajas, generalmente -196ºC, de esta manera, la viabilidad celular es almacenada en una forma estable genéticamente. Difiere de la criogenización (criónica) en que esta última tiene como cometido congelar humanos o animales muertos para en un futuro poder reanimaros o volverlos a la vida.

Los inicios de la criogénesis se reportan en el siglo XX y se correlacionan muy bien con el desarrollo de gases líquidos y sus diferentes efectos sobre el descenso de la temperatura al momento de ser usados como agentes terapéuticos. El crioprotector más ampliamente utilizado es el dimetilsulfóxido, permea rápidamente las células y se usa usualmente a concentraciones del 5 al 12%. La criopreservación de peces se lleva a cabo en algunos laboratorios del mundo, y exitosos protocolos de criopreservación de esperma se han desarrollado para más de 200 especies de peces y mariscos.

En criogénesis se han propuesto diversos métodos de aplicar el nitrógeno líquido, entre ellos, unidades portátiles, de mesa y hospitalarias. Estas últimas presentan una característica particular, pues es posible ajustar la temperatura dependiendo de la lesión a tratar; se esta manera, la crioconservación puede ser una herramienta poderosa en la cría selectiva, preservación del material genético y la producción de incubación.

Utilidad de la criogénesis

En un contexto de criopreservación del esperma de la alpaca Vicugna pacos (Camelidae), las muestras de esperma se congelaron en nitrógeno líquido, usando un sistema de enfriamiento controlado por el software Cryogenesis 4.0. Se encontró, que después de descongeladas las muestras, los porcentajes de integridad funcional de la membrana espermática y vitalidad fueron similares en los tres extendidos de esperma evaluados.

Por su parte, se ha reportado una criopreservación o criogénesis exitosa de los ovocitos de las ostras del pacifico Crassostrea gigas (Ostreidae). Los autores manifiestan que la criopreservación se ha enfocado principalmente en embriones o esperma. Se reporta, a su vez, como los más efectivos crioprotectores al etilenglicol (10%) y dimetilsulfóxido (15%). Los investigadores resaltan que la capacidad de criopreservar grandes cantidades de ovocitos de ostras, representa un avance importante en la criobiología y reproducción selectiva. En conclusión, los autores terminan informando sobre el desarrollo de un protocolo de criopreservación de oócitos de ostras, con altas tasas de fertilización después de la descongelación y desarrollo de larvas.

También se han criopreservado espermatozoides del bagre del Mekong Pangasius bocourti (Pangasiidae). Los investigadores evaluaron los crioprotectores dimetilsulfóxido, dimetilacetamida, metanol y glicerol, en tres diferentes concentraciones 5%, 10% y 15%. Como variables respuesta, se manejaron la motilidad, viabilidad y tasas de fertilización de los espermatozoides de P. bocourti. En este estudio sobre criogénesis, se recomienda el dimetilsulfóxido para bagres de la familia Pangasiidae y se resalta la posibilidad de implementar estos protocolos en bancos de genes y programas de mejoramiento. Los autores terminan resaltando las potenciales aplicaciones comerciales de la criopreservación en criaderos de P. bocourti.

Para la conservación ex-situ, se ha criopreservado el esperma de Nandus nandus (Nandidae), una especie de pez amenazado. Los investigadores desarrollaron un protocolo, que puede ser aplicado en la conservación a largo plazo de materiales genéticos de N. nandus y, a su vez, el esperma criopreservado puede ser utilizado en la reproducción asistida para generar nuevos individuos.

Por su parte, investigadores de Nueva Zelanda en el 2009 realizaron un estudio de criogénesis en el que crioconservaron oócitos del mejillón GreenshellTM: Perna canaliculus (Mytilidae). En los resultados de los autores se evidenció que el etilenglicol a 9 o 10% en presencia de 0,2-0,4 M de trehalosa, proporcionaba la mejor protección. No obstante, se presentó una lesión asociada a la incapacidad de los ovocitos de desarrollarse hasta la fase de larvas. Esta lesión es posible que esté relacionada con alguna incidencia por enfriamiento, en donde el hielo extracelular desencadena la formación de hielo intracelular. De esta manera, en el artículo se termina concluyendo la inminente necesidad de desarrollar más investigaciones con el fin de determinar las causas de esta lesión.

Criogénesis animal. Criogenización humana

Hasta la actualidad parece inviable congelar seres humanos buscando conservarlos con el fin de descongelarlos cuando conozcamos la cura a algunas enfermedades como el cáncer. Ese impedimento es debido a que al congelarse un cuerpo, los cristales empiezan a formarse desde las células y terminan rompiendo las membranas celulares. Por otro lado, la criogenización humana, desde el punto de vita jurídico, no puede llevarse a cabo en personas vivas con alguna patología o enfermedad incurable.

Vale destacar que algunos peces y ranas, por cambios estacionales bruscos en el ambiente, logran congelarse en el invierno y descongelarse en primavera siguiendo vivos. En estos animales, el cuerpo se congela a través de un mecanismo con cierta similitud a la criogenización, pero solo lo hacen exteriormente, ya que la sangre sigue circulando, esto es posible debido a los altos contenidos de glucosa en la misma, las cuales funcionan como refrigerante. De esta manera, es plausible que se presente una perspectiva de implementar esta técnica en cuerpos humanos, sin embargo actualmente está limitada a órganos, tejidos y células.

En la actualidad existen organizaciones que ofrecen servicios de criogenización humana (técnica criónica) como el Cryonics Institute (Michigan) y Alcor (Arizona), los precios por preservar cuerpos humanos son muy elevados y se puede optar por criogenización total o parcial, en este último caso el procedimiento de criogenización se llevaría a cabo solamente de la cabeza.

La criogenización humana es costosa, en la medida en que los gatos cubren no solo la estabilización y preservación, también el mantenimiento y la hipotética reanimación o vuelta a la vida, si es que en un futuro existiese, a nivel científico, algún medio para tal fin.

Literatura citada 

– Adams, S. L., Tervit, H. R., McGowan, L. T., Smith, J. F., Roberts, R. D., Salinas-Flores, L., … & Critser, J. K. (2009). Towards cryopreservation of Greenshell™ mussel (Perna canaliculus) oocytes. Cryobiology, 58(1), 69-74.

– Gallardo, J. L. H., Gómez, F. M., & León, M. G. (2000). Crioterapia: fundamentos físicos y técnicos. SEMERGEN-Medicina de familia, 26(1), 14-16.

– Kainin, S., Ponchunchoovong, S., Imsilp, U., & Singsee, S. (2014). Cryopreservation of Mekong catfish, Pangasius bocourti Sauvage, 1880 spermatozoa. Aquaculture Research, 45(5), 859-867.

– Nahiduzzaman, M., Hassan, M. M., Khanam, U. H., Mamun, S. N. A., Hossain, M. A., & Tiersch, T. R. (2011). Sperm cryopreservation of the critically endangered olive barb (Sarpunti) Puntius sarana (Hamilton, 1822). Cryobiology, 62(1), 62-67.

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– Sarder, M. R. I., Sarker, M. M., & Saha, S. K. (2012). Cryopreservation of sperm of an indigenous endangered fish species Nandus nandus (Hamilton, 1822) for ex-situ conservation. Cryobiology, 65(3), 202-209.

– Tervit, H. R., Adams, S. L., Roberts, R. D., McGowan, L. T., Pugh, P. A., Smith, J. F., & Janke, A. R. (2005). Successful cryopreservation of Pacific oyster (Crassostrea gigas) oocytes. Cryobiology, 51(2), 142-151.