El cerebro se reconfigura tras una lesión 'al límite de lo compatible con la vida'

Durante 13 años, Daniel Carr no tuvo idea de que le faltaba parte de su cerebro. Una de las primeras pistas ocurrió en el campo de béisbol. El entrenador de su equipo competitivo masculino de séptimo grado en los suburbios de St. Louis notó la táctica de fildeo inusual, aunque efectiva, de Daniel en los jardines. Daniel usó su guante en su mano derecha . Pero si la pelota se dirigía hacia él, se quitaba el guante, agarraba la pelota con ambas manos, lanzaba la pelota con la mano izquierda y luego volvía a colocarse el guante en la mano derecha.

por Kristina Sauerwein, Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis

La imagen de alta fidelidad del cerebro lesionado de Daniel Carr (izquierda) se compara con un cerebro típico, el del médico-científico Nico Dosenbach, MD, PhD (derecha). Los espacios oscuros del cerebro de Carr reflejan la importante pérdida de tejido en la corteza parietal y frontal de los hemisferios derecho e izquierdo. A pesar de los daños, Carr ha llevado una vida extraordinariamente normal. Su caso pone de manifiesto la notable capacidad de recuperación del cerebro, sobre todo en las primeras etapas de la vida. Crédito: Laboratorio Dosenbach

"Déjame contarte algo sobre tu hijo", recordó Kellie Carr que dijo el entrenador. "Daniel puede atrapar y lanzar una pelota más rápido que la mayoría de los niños que lo hacen de manera convencional. Tiene la mano izquierda más increíble. Nunca había visto algo así".

Poco después de esa conversación, Kellie Carr comenzó a recordar otras peculiaridades físicas de su hijo. Su hermana había notado que Daniel a veces era torpe cuando intentaba usar su mano derecha. Más atrás, Kellie Carr recordó cómo, cuando Daniel tenía un año, caminaba de manera irregular, favoreciendo su lado izquierdo; terminó siendo temporal y pronto se olvidó. Además, Daniel siempre había sido zurdo. Eso se hizo evidente cuando era un bebé, mientras que para la mayoría de los niños, el dominio de las manos surge alrededor de los dos o tres años.

Buscando respuestas, Kellie Carr llevó a su hijo a un pediatra, un ortopedista y un fisioterapeuta. Pero nadie podía darle sentido.

Nadie, es decir, hasta el otoño de 2012, cuando los Carr conocieron al "Dr. Nico" en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. Entregó un diagnóstico preliminar que hizo que Kellie Carr se quedara boquiabierta y el corazón se le acelerara.

"Necesito hacer más pruebas, pero creo que lo que está pasando aquí es que Daniel tuvo un derrame cerebral cuando era un bebé", recordó haberle dicho el Dr. Nico, conocido formalmente como Nico Dosenbach, MD, Ph.D.

"¿Un golpe?" Kellie Carr chilló.

Por supuesto.

Un accidente cerebrovascular ocurre cuando se detiene el flujo de sangre al cerebro , privando a los tejidos del oxígeno y los nutrientes esenciales. Los accidentes cerebrovasculares pequeños a menudo pasan desapercibidos en los bebés, explicó Dosenbach, profesor asociado de neurología que trata a pacientes en el Hospital Pediátrico de St. Louis. Sin embargo, para confirmar un diagnóstico de accidente cerebrovascular, Dosenbach realizó un examen físico más extenso, que incluyó neuroimágenes.

"Fue el accidente cerebrovascular más grande que había visto en un niño que no había muerto ni sufrido una discapacidad física y mental extrema", dijo Dosenbach, también profesor asociado de terapia ocupacional, pediatría, radiología e ingeniería biomédica. "Y, sin embargo, Daniel, que ahora tiene 22 años, ha vivido una vida notablemente normal. Su caso destaca la notable capacidad de recuperación del cerebro para reconfigurarse, particularmente en los primeros años de vida. Sabía que el cerebro de Daniel justificaba una mayor investigación".

La investigación culminó en un estudio de caso publicado el 17 de marzo de 2021 en The Lancet Neurology .

Las resonancias magnéticas de Daniel revelaron que un derrame cerebral grande había lesionado ambos lados de su cerebro cuando era un bebé. Además, los espacios oscuros abarcaban partes de la corteza cerebral, la capa más externa del cerebro y un eje central para el pensamiento, la emoción, la memoria y las funciones de orden superior. Esas manchas oscuras indicaban una pérdida significativa de tejido cerebral, pero Daniel no parecía tener problemas cognitivos, de memoria o emocionales.

Una vista de pájaro del cerebro de Daniel mostró una pérdida asimétrica en ambos hemisferios cerebrales de la corteza motora, lo que afecta habilidades como el movimiento y el equilibrio.

El lado derecho del cerebro de una persona controla el movimiento del lado izquierdo de la persona y viceversa. La mayoría de los trazos apuntan a un lado. Pero debido a que un accidente cerebrovascular bilateral daña ambos lados, los efectos pueden ser más graves.

"El alcance de las lesiones de Daniel puede estar al borde de lo que es compatible con la vida", dijo Dosenbach.

Con un diagnóstico de accidente cerebrovascular confirmado, Dosenbach reclutó a Daniel, entonces de 13 años y con el consentimiento de su madre, para una investigación que involucraría una serie de pruebas motoras y neuroconductuales, y neuroimágenes adicionales.

La investigación en sí abarcó seis años. Dosenbach era residente cuando conoció a Daniel y enfrentó muchos de los obstáculos comunes a los que se enfrentan los investigadores jóvenes, como la financiación y el tiempo. Pero el mayor obstáculo fue encontrar a alguien que tuviera el conjunto de habilidades especializadas para analizar extensos datos de neuroimagen. Afortunadamente, Timothy Laumann, MD, Ph.D., ahora residente de psiquiatría de cuarto año en Barnes-Jewish Hospital, tenía la experiencia.

Antes de que pudieran comenzar con las neuroimágenes, Dosenbach y Laumann estudiaron el historial médico de Daniel, revisando notas médicas anteriores, análisis de sangre y pruebas de diagnóstico y tratamientos.

Los médicos-científicos notaron que cuando era recién nacido, Daniel había contraído una infección que duró tres semanas. Los médicos creían que tenía algún tipo de virus. Daniel experimentó períodos de dificultad para respirar, mala alimentación, vómitos, diarrea y letargo persistente.

Durante aproximadamente una semana, Daniel estuvo en una unidad de cuidados intensivos neonatales, donde recibió líquidos por vía intravenosa y transfusiones de sangre. Sin embargo, las pruebas de diagnóstico no mostraron nada que indicara un derrame cerebral. Eventualmente, Daniel se recuperó, se fue a casa y no pareció sufrir otros problemas serios.

"El riesgo de tener un accidente cerebrovascular pediátrico aumenta considerablemente con un problema médico, especialmente una infección durante el período neonatal", dijo Dosenbach. "Sin embargo, por lo general hay señales más obvias de que ocurrió un derrame cerebral. Puedo entender cómo nadie lo sospechó".

Uno de cada 4000 recién nacidos sufre un derrame cerebral, según la Asociación Americana del Corazón. Los resultados de salud varían, con aproximadamente una cuarta parte de los bebés sobrevivientes que tienen una función motora y cognitiva saludable, dijo Dosenbach.

"El cerebro puede compensar de forma más rápida y completa los accidentes cerebrovasculares sufridos en la primera infancia", dijo. "Por el contrario, los accidentes cerebrovasculares grandes en adultos a menudo causan la muerte o un deterioro funcional grave con pocas posibilidades de recuperación. Sin embargo, la mecánica detrás de esto apenas comienza a entenderse".

Dosenbach y Laumann pensaron que podría revelarse más después de una serie de pruebas neuroconductuales. Pero para todos, Daniel anotó en el rango normal. Una evaluación de sus habilidades motoras reveló un déficit en la fuerza, velocidad y destreza del miembro superior derecho en relación con el miembro superior izquierdo. Sin embargo, todo lo demás era típico desde el punto de vista del desarrollo.

Daniel se sometió a resonancias magnéticas estructurales para examinar la anatomía y la patología de su cerebro. Dosenbach y Laumann también utilizaron un mapeo de resonancia magnética funcional de precisión para comprender cómo se reorganizó el cerebro de Daniel.

Dicho mapeo implica sesiones repetidas de neuroimagen para recopilar instantáneas detalladas de alta calidad que muestran las complejidades únicas del cerebro de una persona. Los escáneres midieron el cerebro de Daniel durante actividades cognitivas específicas y cuando el cerebro no participaba activamente en tareas.

En total, Daniel pasó unas 30 horas con su cerebro escaneado.

Los datos de imágenes del cerebro de Daniel se compararon con datos similares de escaneos individuales de otros adultos jóvenes, incluido Dosenbach, quien ha publicado varios estudios de alto perfil sobre los datos recopilados después de escanear su propio cerebro cientos de veces.

"Parte de la estructura del cerebro de Daniel se ha ido", dijo Laumann, en referencia a su análisis de los datos de resonancia magnética. "Le falta casi una cuarta parte de su corteza".

El tejido muerto en el cerebro de Daniel forma huecos rebosantes de líquido cefalorraquídeo, un líquido que actúa como un amortiguador para el cerebro, protegiéndolo de lesiones mientras también hace circular los nutrientes a los tejidos y elimina los productos de desecho.

Las neuronas se reconfiguraron para preservar las funciones cerebrales. Las conexiones surgieron a lo largo de islas de tejido preservado, reviviendo funciones motoras y cognitivas. Las conexiones comenzaron de nuevo en los barrios cercanos de tejidos sanos.

"Nuestros hallazgos ilustran la tenacidad del cerebro para reorganizar y recuperar las funciones dañadas por un accidente cerebrovascular masivo que afectó a ambos lados del cerebro", dijo Dosenbach. "Los estudios futuros de reasignación funcional en relación con la pérdida de tejido pueden proporcionar información adicional. Nuestros resultados plantean la posibilidad de que la variabilidad en los resultados pueda depender de características específicas exclusivas del cerebro de un individuo".

El caso de Daniel también subraya las dificultades de los pronósticos precisos en los accidentes cerebrovasculares en los primeros años de vida. "Si las lesiones cerebrales de Daniel se hubieran detectado cuando era un bebé, es probable que a su familia se le hubiera dicho que esperara retrasos cognitivos y de desarrollo severos. Es posible que no haya asistido a una escuela típica. Es posible que no haya practicado deportes".

A pesar del uso limitado de su mano derecha, Daniel fue a las escuelas de su vecindario, salía con amigos y jugaba béisbol, fútbol y fútbol desde el jardín de infantes hasta la escuela secundaria. Obtuvo un título de asociado de un colegio técnico y trabaja cinco días a la semana reconstruyendo bombas diesel para camiones.

"Su accidente cerebrovascular todavía me sorprende", dijo Kellie Carr. "¿Cómo podría no haberlo sabido? Pero mirando hacia atrás, tal vez fue mejor así. Podría haber mimado a Daniel y haber tenido miedo de dejarlo ser un niño normal. Tal vez lo mejor para él era vivir normalmente".

Daniel estuvo de acuerdo: "Pienso en mi mano derecha todos los días porque tengo que pensar constantemente cinco pasos adelante para descubrir cómo compensar el hecho de no poder usarla correctamente, como hice con el guante de béisbol. Pero lo último que quiero es que la gente actúe como si algo estuviera mal conmigo. Estoy bien".