Tudóscsoportnak sikerül életben tartania 32 sertés agyának idegszövetét néhány órával haláluk után. A munka javíthatja a vizsgálatokat, de sok etikai kérdést felvet

aktívan

Publikálva 2019.04.17. 19:00 Frissítve

Egy elhalt agy újraélesztése vagy szövetének életben tartása a lehető leghosszabb ideig visszatérő téma a tudományos fantasztikus irodalomban. És úgy tűnik, egy kicsit közelebb van a Yale Egyetem kutatócsoportja után, Nenad Sestan vezetésével, sikerült néhány sejtfunkciót aktívan tartani halála után néhány órával 32 sertés agyában . Az a munka, amelynek előzetes eredményét már egy éve előrevitte az MIT Technology Review, most megjelent a Nature folyóiratban, ahol a szerzők felajánlják a kísérlet minden részletét.

A Brain Ex névre keresztelt rendszer segítségével a kutatók egy folyadékot vezettek be, amely öntözi az agyat testhőmérsékleten (37 ° C) lévő ereken keresztül négy órával az állatok halála után. A következő hat órában a szerzők perfúzióban tartották az agyukat, és rögzítették a sejthalál csökkenését. és néhány sejtfunkció helyreállítása, például a szinaptikus aktivitás. Azonban a kísérletek során semmilyen globális elektromos aktivitásról vagy távolról hasonló tudatos agyi aktivitásról nem volt bizonyíték.

Az eredmény a szerzők szerint azt jelzi, hogy az agy nagyobb kapacitással rendelkezik a sejtaktivitás helyreállításához, mint azt korábban hitték eddig és hogy a vérellátás megszűnése után bekövetkező romlás időben hosszabb folyamat lehet. Eddig azt hitték, hogy az emlősök agya visszafordíthatatlan károsodást szenvedett az oxigén és az energiaszint gyors csökkenése után, de ezzel a rendszerrel meghosszabbítható ez az "ablak". A teljes rendszer helyreállításának és a normális agyműködés helyreállításának lehetőségéről a kutatók szerint ez továbbra is tisztázatlan, és további kísérletekre van szükség.

"Klinikai értelemben ez nem élő agy, hanem aktív sejtekkel rendelkező agy"

"Egy nagy emlős ép agya a vérkeringés és bizonyos sejtaktivitások helyreállításának korábban alulértékelt képességét fenntartja sok órával a keringés leállítása után" - magyarázza Sestan. Mindenesetre "soha nem figyeltük meg a szervezett elektromos tevékenység típusát amely az észleléssel, az éberséggel és a tudatossággal jár együtt ”- hangsúlyozza Zvonimir Vrselja, a tanulmány társszerzője. "Klinikai értelemben ez nem élő agy, hanem aktív sejtekkel rendelkező agy".

Kísérlet vagy szörnyűség?

De ha nem tehetnek mást, mint a sejteket életben tartani agyi aktivitás nélkül, mi értelme van ennek a furcsa Dr. Frankenstein játéknak? Sestan munkája, sok más neurobiológus munkájához hasonlóan, az idegsejtek szövetmintáinak vizsgálatára összpontosít amelyeket mikrolapokra vágnak, és néhány órán keresztül aktívak maradnak a mortalitás után. Ez lehetővé teszi számukra bizonyos fiziológiai kísérletek elvégzését, amelyek sok laboratóriumban rutinszerűek. Érdeklődve ezen elviselési képesség iránt, Sestan arra gondolt, képes lesz-e fenntartani ezt a tartósságot egy teljes agyban. sértetlen, amelyhez vágóhidakról származó állatok agyát használta. Kísérlete pedig azt mutatta, hogy ilyen körülmények között sok sejt integritása több órán keresztül fenntartható olyan megoldással, amely energiát és oxigént biztosít számukra.

Sestan és csapata szerint ez az előrelépés lehetővé teszi számukra, hogy ex vivo bonyolultabb kísérleteket hajtsanak végre, és ne kelljen csupán néhány mikronos agyszeletekre korlátozódniuk. "Korábban csak nagy emlősök agyából származó sejteket tudtunk statikus körülmények között és két dimenzióban vizsgálni, kis minták felhasználásával a természetes környezeten kívül" - magyarázza Stefano G. Daniele, a mű társszerzője. "Először tudunk egy nagy agyat három dimenzióban vizsgálni, ami növeli a komplex sejt interakciók és kapcsolatok tanulmányozásának lehetőségeit ".

"A kutatók felkészültek arra, hogy megállítsák a szervezett elektromos tevékenységet, ha ez megjelenik"

Nem biztos azonban, hogy ez a megközelítés alkalmazható a nemrég elhunyt emberi szövetek sejtjeinek vizsgálatára., amelyek végül hasznosak lehetnek az olyan neurodegeneratív betegségek tanulmányozásában, mint például az Alzheimer-kór vagy a Parkinson-kór. A szövet bizonyos típusú neuronális elektromos aktivitásának helyreállításának lehetősége etikai kétségeket vet fel azzal kapcsolatban is, hogy mit lehet tenni az állatokkal, és annak a lehetősége, hogy ezek a laboratóriumi vizsgálatok valamilyen típusú tudatos tapasztalathoz vezettek.

"A tudat helyreállítása soha nem volt célja ennek a kutatásnak”, Pontosítja Stephen Latham társszerzőt. "A kutatók felkészültek az érzéstelenítők használatára és a hőmérséklet csökkenése a szervezett elektromos tevékenység leállítása érdekében, ha ez megjelenik. Mindannyian előzetesen egyetértünk abban, hogy a globális elektromos tevékenység újbóli aktiválására irányuló kísérletek nem folytatódhatnak egyértelmű etikai normák és intézményi ellenőrzési mechanizmusok nélkül ”.

Magának a folyóiratnak a mellékelt megjegyzésében Stuart Youngner szakértők és Insoo Hyun azt is megvizsgálják, hogy ezek az eredmények hogyan befolyásolják az emberi szervátültetésről folytatott vitát. "Az agyi újraélesztés tudományának előrehaladtával egyre inkább ésszerűnek tűnhetnek az emberek agyának megmentésére vagy helyreállítására irányuló erőfeszítések." "Ha a BrainEx-hez hasonló technológiákat fejlesztenek," folytatják "az agyhalottnak nyilvánított embereket ( …) A szervadományozás helyett újraélesztésre válhat”. És ez szerintük "megnehezítené az orvosok és a családtagok meggyőzését arról, hogy minden későbbi orvosi beavatkozás haszontalan".

„Ha csak aktív sejtek, de nincs agyi aktivitás, mit hoznak létre? Kómás agy? "

Juan de los Reyes Aguilar spanyol neurofiziológus számára, a Tolapo Paraplejicos Kórházban vizsgálva a tanulmány érdekes, de kevés kísérleti és klinikai hasznát veszi. "1960 óta a világ összes laboratóriuma ezt 300 mikronos szeletekkel végzi, amelyeket mesterséges cerebrospinalis folyadékban fürdenek, és az agyuk nyolc és tíz óra között tart "- mutat rá. "Amit itt kapnak, hogy van egy perfundált szervük, amely tovább tart, de klinikai szinten manapság nulla alkalmazása van, és kísérleti szinten ehhez érzéstelenítésbe hozza az élő állatot és tanulmányozza, hogy mi történik ”. Másrészt a kísérlet fölé tett kérdések kétértelműek. "Ha pusztán aktív sejtek, de nincs agyi aktivitás, mit hoznak létre?" - kérdezi. - Kómás agy?. Talán a jövőben ez a technika lehetővé teszi az agyi műveletek elvégzését, amelyek során a szövetet szuszpendálva kell tartani, hogy a lehető legkisebb kárt okozzák. a műtét során, és hogy a szövet ellenáll, de a kutató véleménye szerint "ez csak tudományos fantasztikus".

Hivatkozás: Az agyi keringés és a sejtfunkciók helyreállítása a halál utáni órákban (Nature) DOI 10.1038/s41586-019-1099-1