Arqueólogos encuentran miles de cerebros humanos antiguos intactos y los científicos descubren por qué algunos se resisten a desaparecer
ANTROPOLOGÍA E HISTORIA / ARQUEOLOGÍA.
Un experimento de seis meses revela cómo el agua y la falta de oxígeno pueden transformar la descomposición del cerebro en un inesperado mecanismo de conservación.
Descubren el sorprendente mecanismo que permite a algunos cerebros sobrevivir 12.000 años bajo tierra. Recreación artística. Foto: ChatGPT-4o/Christian Pérez.
El cerebro humano tiene una mala relación con el paso del tiempo. Tras la muerte, sus tejidos comienzan a degradarse con rapidez y, en condiciones normales, desaparecen mucho antes que huesos y dientes. Por eso hay algo desconcertante en el registro arqueológico: se han documentado más de 4.400 cerebros humanos preservados correspondientes a un periodo de unos 12.000 años. En más de 1.300 casos, además, el cerebro era prácticamente el único tejido blando que había sobrevivido dentro de un esqueleto.
No se trata únicamente de momias congeladas, cuerpos desecados o restos convertidos en adipocira, procesos de conservación que pueden afectar a buena parte del organismo. Existe otro grupo mucho más extraño: masas cerebrales encogidas y resistentes recuperadas de tumbas húmedas y pobres en oxígeno. Precisamente lugares donde uno esperaría que el agua acelerase la descomposición.
La paradoja ha perseguido durante años a arqueólogos, especialistas en tafonomía y científicos forenses. ¿Por qué desaparecen músculos, piel y órganos mientras permanece una parte del cuerpo que debería estar entre las primeras en degradarse? Un estudio publicado en Journal of Proteome Research propone ahora una respuesta que obliga a mirar la descomposición desde otra perspectiva.
La clave parece estar en una circunstancia casi contraintuitiva: determinadas reacciones químicas que comienzan destruyendo el tejido pueden terminar estabilizándolo.
Dicho de otro modo, en ciertos enterramientos el proceso de descomposición no conduciría necesariamente a la desaparición completa del cerebro, sino que podría generar las condiciones que permitan conservar una parte de sus proteínas durante muchísimo tiempo.
72 ratones para reproducir lo que ocurre bajo tierra.
Para investigar el fenómeno, el equipo dirigido por Alexandra Morton-Hayward diseñó un experimento de tafonomía controlada. Utilizó 72 cadáveres de ratón, colocados individualmente en recipientes con arena de cuarzo, y reprodujo cuatro escenarios distintos: húmedo y rico en oxígeno, húmedo y pobre en oxígeno, seco y rico en oxígeno y seco y pobre en oxígeno.
Los investigadores no esperaron simplemente seis meses para comprobar el resultado final. Extrajeron muestras después de 24 horas, 72 horas, una semana, seis semanas, tres meses y seis meses. Después analizaron los cerebros mediante espectrometría de masas de alta resolución para seguir la evolución de sus proteínas y, especialmente, de los péptidos, los fragmentos más pequeños que las componen. En total modelaron más de 1,26 millones de trayectorias de degradación.
El cerebro conservado de un adulto hallado en una tumba de Bristol aparece recubierto por la arcilla acumulada en un enterramiento anegado. Foto: Alexandra Morton-Hayward
Durante las primeras fases, el comportamiento de los tejidos fue relativamente parecido. La diferencia apareció al avanzar la descomposición. Allí donde el oxígeno seguía estando disponible, la pérdida de proteínas se hizo progresivamente mayor. En cambio, las condiciones hipóxicas —con poco oxígeno— favorecieron la permanencia de un conjunto específico de péptidos especialmente resistentes.
El caso más revelador apareció en el ambiente húmedo y pobre en oxígeno, precisamente el contexto asociado a muchos cerebros arqueológicos inexplicablemente conservados. El estudio encontró allí el mayor conjunto y la mayor proporción de péptidos considerados resistentes a la degradación. La humedad, por tanto, no parece actuar simplemente como enemiga de la conservación. Su efecto depende de la cantidad de oxígeno disponible y de lo que ocurre químicamente dentro del propio tejido cerebral.
El hemisferio cerebral izquierdo de un hombre enterrado en Bristol conserva zonas rojizas provocadas por óxidos de hierro, un detalle relevante porque los metales podrían intervenir en las reacciones químicas que favorecen la preservación del tejido cerebral.
Cuando la oxidación deja de destruir.
El mecanismo propuesto gira alrededor de los radicales, especies químicas extraordinariamente reactivas. Con suficiente oxígeno, las reacciones oxidativas pueden propagarse en cadena y provocar daños cada vez mayores en las proteínas. El resultado acaba siendo fragmentación y pérdida generalizada del material molecular.
Pero si el oxígeno escasea, esa reacción en cadena tiene más dificultades para continuar. Los radicales pueden entonces reaccionar localmente con moléculas cercanas y favorecer enlaces entre ellas. Esos enlaces cruzados convierten determinados fragmentos proteicos en estructuras más resistentes, compactas y difíciles de degradar. Los autores descubren que, en vez de extender la destrucción por todo el tejido, algunas reacciones terminan inmovilizando parte de él.
Y el cerebro reúne varios ingredientes particularmente adecuados para ese proceso. Es un órgano rico en membranas y contiene metales y aminoácidos capaces de participar en reacciones de oxidación-reducción. Los péptidos que mejor resistieron en el experimento tendían a presentar estructuras ordenadas, con una mayor presencia de regiones en lámina beta y determinados aminoácidos como triptófano, tirosina y metionina. También aparecieron asociaciones con zonas capaces de unirse a metales y lípidos.
Eso ayuda a explicar por qué el fenómeno puede ser tan selectivo. No se preserva necesariamente un cerebro intacto porque todo el órgano se vuelva químicamente indestructible. Lo que ocurre sería más parecido a una criba molecular: una enorme cantidad de material desaparece mientras ciertas proteínas, o partes concretas de ellas, sobreviven y terminan formando una masa resistente.
"Parte del cerebro de un individuo enterrado en Bristol aparece teñida de rojo por óxidos de hierro. La presencia de metales como el hierro resulta especialmente interesante porque puede participar en procesos oxidativos capaces de modificar y estabilizar proteínas".
Una pista arqueológica que también mira hacia la medicina.
El trabajo tiene una consecuencia importante para la arqueología. Hasta ahora, encontrar un cerebro preservado entre huesos podía parecer una rareza excepcional. Los resultados sugieren que, bajo determinadas condiciones ambientales, esa conservación debería entenderse como el resultado previsible de una trayectoria química específica iniciada poco después de la muerte.
También cambia la forma de interpretar las moléculas recuperadas de restos antiguos. El perfil proteico que llega hasta nuestros días no tiene por qué ser una fotografía neutra del organismo en vida. El ambiente funerario puede seleccionar qué fragmentos sobreviven y cuáles desaparecen. De ahí que conocer la química de la descomposición sea fundamental antes de extraer conclusiones biológicas de un cerebro fosilizado.
El hemisferio cerebral izquierdo de un hombre enterrado en Bristol, Reino Unido, conserva zonas teñidas de rojo por la presencia de óxidos de hierro. Foto: Alexandra Morton-Hayward
Hay, además, una coincidencia inesperada. Algunas características de los péptidos resistentes observados tras la muerte se parecen a las de proteínas estabilizadas de manera patológica durante el envejecimiento cerebral y enfermedades neurodegenerativas: estructuras ricas en láminas beta, modificaciones de aminoácidos reactivos y enlaces oxidativos. Los investigadores no afirman que ambos procesos sean iguales, pero sí que pueden compartir principios químicos de estabilización molecular.
Eso sí, hay que tener en cuenta que el experimento tiene límites. Se realizó con ratones durante seis meses, los animales habían sido congelados previamente y los investigadores controlaron el acceso atmosférico al oxígeno, pero no midieron directamente el oxígeno disuelto alrededor de cada cadáver durante toda la descomposición. Es una diferencia considerable frente a un enterramiento humano que permanece sellado durante siglos. Aun así, el patrón observado ofrece una explicación molecular coherente para un misterio arqueológico de larga duración.
La idea final resulta tan sencilla como sorprendente: destruir y conservar no siempre son procesos opuestos. En un cerebro enterrado, con agua suficiente y poco oxígeno, la misma química que comienza desmontando sus proteínas puede terminar enlazando algunos de sus restos y haciendo que sobrevivan. Miles de años después, cuando un arqueólogo abre una tumba y encuentra una masa oscura dentro de un cráneo, quizá esté contemplando el último resultado de una reacción que comenzó apenas unas semanas después de la muerte.
Por: Christian Pérez. Redactor especializado en divulgación científica e histórica.
Sitio Fuente: MuyInteresante