Екип от учени успява да поддържа нервната тъкан на мозъка на 32 прасета жива няколко часа след смъртта им. Работата може да подобри разследванията, но повдига много етични въпроси

поддържа

Публикувано на 17.04.2019 г. 19:00 ч. Актуализирано

Реанимацията на мъртъв мозък или поддържането на тъканта му жива възможно най-дълго е повтаряща се тема в научната фантастика. И изглежда, че е малко по-близо след екип от изследователи от Йейлския университет, воден от Ненад Сестан, са успели да поддържат активни някои клетъчни функции вътре в мозъка на 32 прасета няколко часа след смъртта им . Произведението, чийто предварителен резултат вече беше представен преди година от MIT Technology Review, сега е публикувано в списание Nature, където авторите предлагат всички подробности за експеримента.

Използвайки система, наречена Brain Ex, изследователите въведоха течност, която напоява мозъка през кръвоносните съдове при телесна температура (37 ° C) четири часа след смъртта на животните. През следващите шест часа авторите поддържат мозъка перфузиран и регистрират намаляване на клетъчната смърт. и възстановяване на някои клетъчни функции, като синаптична активност. В нито един момент обаче по време на експериментите не е имало доказателства за някакъв вид глобална електрическа активност или нещо отдалечено наподобяващо съзнателна мозъчна дейност.

Резултатът, според авторите, показва, че мозъкът поддържа по-голям капацитет за възстановяване на клетъчната активност, отколкото се смяташе преди. досега и че влошаването след спирането на кръвоснабдяването може да бъде по-продължителен процес във времето. Досега се смяташе, че мозъкът на бозайниците претърпява необратими щети след бързо намаляване на нивата на кислород и енергия, но с тази система този „прозорец“ може да бъде удължен. Относно възможността за възстановяване на цялостната система и възстановяване на нормалната мозъчна функция, изследователите казват, че тя остава неясна и са необходими повече експерименти.

"В клинично отношение това не е жив мозък, а мозък с активни клетки"

"Непокътнатият мозък на голям бозайник поддържа преди това подценена способност да възстановява циркулацията и определени клетъчни дейности много часове след спиране на циркулацията", обяснява Сестан. Във всеки случай „в нито един момент не сме наблюдавали вида на организираната електрическа дейност което се свързва с възприятие, бдителност и осъзнаване ”, подчертава Звонимир Вршеля, съавтор на изследването. "В клинично отношение това не е жив мозък, а мозък с активни клетки".

Експеримент или чудовище?

Но ако те не могат да направят нищо повече от това да поддържат клетките живи без мозъчна активност, какъв е смисълът на тази странна игра на д-р Франкенщайн? Работата на Sestan, подобно на много други невробиолози, се фокусира върху изследването на проби от невронни тъкани които се нарязват на микролистове и остават активни след смъртта няколко часа. Това им позволява да извършват определени физиологични експерименти, които са рутинни в много лаборатории. Заинтригуван от тази способност да издържи, Сестан се чудеше дали ще успее да запази тази трайност в цялостен мозък. и непокътнати, за което е използвал мозъка на животни от кланиците. И неговият експеримент показа, че при тези обстоятелства целостта на много клетки може да се поддържа в продължение на няколко часа чрез решение, което им осигурява енергия и кислород.

Според Сестан и екипа му този напредък ще им позволи да извършват по-сложни експерименти ex vivo и да не се налага да се ограничават до мозъчни филийки от само няколко микрона. „Преди това можехме да изследваме клетки от мозъка на големи бозайници само при статични условия и в две измерения, като използвахме малки проби извън естествената среда“, обяснява Стефано Г. Даниеле, съавтор на произведението. „За първи път можем да изследваме голям мозък в три измерения, което увеличава възможностите ни за изучаване на сложни клетъчни взаимодействия и свързаност ".

„Изследователите бяха готови да спрат организираната електрическа дейност, ако се появи“

Няма обаче сигурност, че този подход може да се използва за изследване на клетки от наскоро починали човешки тъкани., което в крайна сметка може да бъде полезно за изследване на невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер или Паркинсон например. Възможността за възстановяване на някакъв вид невронална електрическа активност в тъканта също поражда етични съмнения относно това какво може да се направи с животните и възможността тези лабораторни тестове да са породили някакъв вид съзнателно преживяване.

„Възстановяването на съзнанието никога не е било цел на това изследване”, Изяснява съавторът Стивън Латъм. „Изследователите бяха подготвени да използват анестетици и намаляване на температурата за спиране на организираната електрическа активност в случай, че. Всички предварително сме съгласни, че експериментите за реактивиране на глобалната електрическа активност не могат да продължат без ясни етични стандарти и механизми за институционален мониторинг ”.

В прикачен коментар в самото списание експертите Стюарт Йънгнер и Insoo Hyun те също така обмислят как тези резултати ще повлияят на дебата за трансплантацията на човешки органи. „С напредването на науката за реанимация на мозъка, пишат те,„ полагането на известни усилия за спасяване или възстановяване на мозъка на хората може да изглежда все по-разумно. “„ Ако се подобрят технологии като BrainEx “, продължават те,„ хората, които са обявени за умрели ( ...) биха могли да станат кандидати за реанимация вместо донорство на органи”. И това, твърдят те, "би затруднило убеждаването на лекари и членове на семейството, че всяка последваща медицинска намеса е безполезна".

„Ако те са само активни клетки, но няма мозъчна дейност, какво създават те? Коматозен мозък? "

За испанския неврофизиолог Хуан де лос Рейес Агилар, което изследва в болницата за параплегици в Толедо, изследването е интересно, но представя малко експериментална и клинична полза. „От 1960 г. всички лаборатории в света правят това с парчета от 300 микрона, които се къпят в изкуствена цереброспинална течност и мозъците продължават между осем и десет часа ”, посочва той. „Това, което получават тук, е да имат перфузиран орган, който трае по-дълго, но на клинично ниво днес той има нула приложения, а за експериментално ниво поставяте живото животно под упойка и изучавате какво се случва ”. От друга страна, въпросите, които той поставя над експеримента, са двусмислени. „Ако те са просто активни клетки, но няма мозъчна активност, какво създават?“, Пита той. "Коматозен мозък?". Може би в бъдеще тази техника ще позволи да се извършват мозъчни операции, при които тъканта трябва да се държи окачена, за да причини възможно най-малко увреждане. по време на операция и че тъканта се съпротивлява, но засега, по мнението на изследователя, "това е просто научна фантастика".

Справка: Възстановяване на мозъчната циркулация и клетъчните функции часове след смъртта (Природа) DOI 10.1038/s41586-019-1099-1