Mózgi ssaków są bardzo podatne na przerwy w przepływie krwi i spadki poziomu tlenu. Już niewielkie zaburzenia w ich naturalnym rytmie mogą prowadzić do obumarcia komórek. Badaczom z Uniwersytetu Yale udało się jednak przywrócić mikrokrążenie oraz niektóre funkcje komórkowe u świń zabitych cztery godziny wcześniej.
- Przywróciliśmy częściowe funkcjonowanie komórek w mózgach świń, które nie żyły od kilku godzin - ogłosili naukowcy z Uniwersytetu w Yale na łamach czasopisma naukowego "Nature".
Oczywiście - podkreślają autorzy publikacji - nie oznacza to przywrócenia martwych zwierząt do życia. Ich mózgi nie odzyskały świadomości ani pełnej aktywności.
Wpompowano im krew
Kierujący badaniem prof. Nenad Sestan wyjaśnił, że nawet krótki okres przerwy w dopływie krwi do mózgu rozpoczyna kaskadę, która nieuchronnie prowadzi do śmierci komórek. Jeśli sytuacja ta dotknie wystarczająco dużych obszarów mózgu, uszkodzenie będzie trwałe i nieodwracalne. Jednak neurobiolodzy nadal są podzieleni co do tego, ile czasu bez dopływu tlenu musi minąć, aby doszło do stanu, z którego nie ma już powrotu.
- My spróbowaliśmy przywrócić funkcjonowanie neuronów u 32 martwych świń. Aby to osiągnąć, musieliśmy zaopatrzyć je w przepływającą krew o temperaturze ciała - opowiadał prof. Sestan. W tym celu naukowcy stworzyli system o nazwie BrainEx, który wpompowywał mieszaninę nośników tlenu, czynników chroniących i środków stabilizujących komórki do głównych tętnic mózgowych, z częstotliwością 40-180 razy na minutę.
Mózgi 32 świń pozyskano od lokalnego przetwórcy wieprzowiny. W BrainEx umieszczono je cztery godziny po uśmierceniu zwierząt, a następnie przez kolejne sześć godzin poddawano obserwacjom.
Okazało się, że nawet cztery godziny po zabiciu świń wiele pojedynczych komórek mózgowych nadal wykazywało aktywność - nie były martwe. Jednak dokładniejsza analiza pokazała, że procesy, które ostatecznie doprowadzają do śmierci komórek, były już w toku.
Powróciły niektóre funkcje komórkowe
Po umieszczeniu mózgów w systemie BrainEx procesy te zauważalnie zwolniły. Zwolniło także tempo obumierania komórek nerwowych. Jednak to nie wszystko: powróciły niektóre funkcje częściowo martwych komórek, w tym niepełna aktywność neuronów w hipokampie. Przywrócono również strukturę naczyń krwionośnych i krążenie, wraz z odpowiedzią zapalną komórek glejowych, które chronią i odżywiają neurony.
- Z pewnością daleko stąd do świń, nie mówiąc już o ludziach, zmartwychwstających po kilku godzinach od śmierci - zaznaczają naukowcy. Tym bardziej, że oprócz wspomnianych wyżej procesów nie zaobserwowano żadnych dowodów na wznowienie działania mózgu na wyższym poziomie, takim jak świadomość otoczenia, ani nie zaobserwowano przywrócenia aktywności w całym tym organie.
Niemniej jednak przeprowadzone badanie sugeruje, że być może uda się kiedyś wskrzeszać niektóre osoby. Poza tym praca ta może przynieść wiele innych korzyści.
- Na przykład daje nadzieję na lepsze zrozumienie, a przez to także lepsze leczenie, różnych zaburzeń mózgu. Może też przełożyć się na opracowanie zupełnie nowych sposobów badania ludzkiego mózgu po śmierci - mówiła dr Andrea Beckel-Mitchener z amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego, która także brała udział w eksperymencie.
Kwestie etyczne
Obecnie, jak dodała specjalistka, gwałtowne pogorszenie stanu mózgu po śmierci jest główną przeszkodą w badaniach neurologicznych, a istniejące metody konserwacji organów często same z siebie powodują różne uszkodzenia.
Dr Beckel-Mitchener ma również nadzieję, że BrainEx przyczyni się do tego, że lekarze będą w stanie skuteczniej regenerować mózgi pacjentów, u których doszło do utraty przepływu krwi, np. w wyniku zawału serca lub udaru.
W komentarzach ekspertów, które pojawiły się w odniesieniu do omawianej publikacji, wyróżniają się opinie dwóch niezależnych zespołów etyków. Piszą oni, że niniejsza praca kwestionuje nasze wyobrażenia o tym, kiedy nastąpiła śmierć. - Może to przesunąć granice tego, kiedy zgadzamy się udostępniać mózgi do badań naukowych albo pobierać je do przeszczepów - zauważyli etycy.
Źródło: PAP, nature.com
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock