123RF
Naukowcy przywrócili funkcje mózgom martwych świń cztery godziny po śmierci
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 14.04.2022
Źródło: Katarzyna Czechowicz/PAP, Nature: „Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem”
Przywróciliśmy częściowe funkcjonowanie komórek w mózgach świń, które nie żyły od kilku godzin – ogłosili naukowcy z Yale University na łamach pisma „Nature”.
Jak podkreślają autorzy publikacji, nie oznacza to przywrócenia martwych zwierząt do życia. Ich mózgi nie odzyskały świadomości ani pełnej aktywności. Jednak eksperyment ten sugeruje, że być może w przyszłości będzie możliwe wskrzeszanie niektórych osób uznawanych za martwe.
Kierujący badaniem prof. Nenad Sestan wyjaśnia, 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.
– Spróbowaliśmy przywrócić funkcjonowanie neuronów u 32 martwych świń. Aby to osiągnąć, musieliśmy zaopatrzyć je w przepływającą krew o temperaturze ciała – opowiada 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.
Po umieszczeniu mózgów w systemie BrainEx mechanizm ten zauważalnie zwolnił. Zwolniło także tempo obumierania komórek nerwowych. Ponadto niektóre funkcje częściowo martwych komórek, w tym niepełna aktywność neuronów w hipokampie, powróciły. 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 przeprowadzone badanie sugeruje, że być może uda się kiedyś wskrzeszać niektóre osoby, które uznawane są za martwe. 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 – mówi dr Andrea Beckel-Mitchener z Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego, która także brała udział w eksperymencie.
Obecnie, jak dodaje 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 – podkreślają etycy.
Kierujący badaniem prof. Nenad Sestan wyjaśnia, 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.
– Spróbowaliśmy przywrócić funkcjonowanie neuronów u 32 martwych świń. Aby to osiągnąć, musieliśmy zaopatrzyć je w przepływającą krew o temperaturze ciała – opowiada 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.
Po umieszczeniu mózgów w systemie BrainEx mechanizm ten zauważalnie zwolnił. Zwolniło także tempo obumierania komórek nerwowych. Ponadto niektóre funkcje częściowo martwych komórek, w tym niepełna aktywność neuronów w hipokampie, powróciły. 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 przeprowadzone badanie sugeruje, że być może uda się kiedyś wskrzeszać niektóre osoby, które uznawane są za martwe. 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 – mówi dr Andrea Beckel-Mitchener z Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego, która także brała udział w eksperymencie.
Obecnie, jak dodaje 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 – podkreślają etycy.
