Denumirea de crionică sugerează o imagine greșită. Mulți își imaginează un corp înghețat, transformat în gheață ca o friptură lăsată în congelator. În realitate, scopul este mai puțin intuitiv, dar mai precis: conservarea fără îngheț. Procedeul care face posibil acest lucru se numește vitrificarea. În continuare explicăm pe scurt ce este, ce poate face și ce nu poate face.
Aducerea corpului într-o stare asemănătoare sticlei
Vitrificarea este procesul prin care un lichid trece în stare solidă fără să se formeze vreodată cristale. Cuvântul provine din latinescul vitrum, care înseamnă «sticlă», iar comparația este potrivită. Majoritatea lichidelor cristalizează când sunt răcite. În condiții adecvate și în prezența substanțelor potrivite, ele pot deveni însă tot mai vâscoase, până când se solidifică într-o structură rigidă și dezordonată. Nu se formează cristale. Moleculele își păstrează în mare parte dispunerea din starea lichidă, însă mobilitatea lor este mult redusă.
În crioprezervare, această diferență poate fi esențială pentru păstrarea structurii creierului. Apa din celulele corpului este în mare parte înlocuită cu agenți crioprotectori, iar țesutul este răcit sub temperatura de tranziție vitroasă, situată undeva între -120 °C și -135 °C, unde se solidifică. Rezultatul nu este un corp înghețat. Este un țesut aflat într-o stare asemănătoare sticlei, în care degradarea s-a oprit practic complet.
Ce realizează vitrificarea
Executată corect, vitrificarea realizează patru lucruri deodată:
- Previne formarea cristalelor de gheață, evitând deteriorarea mecanică asociată înghețării.
- Conservă organizarea celulară și structura țesutului, în special rețeaua neuronală din creier.
- Încetinește aproape complet reacțiile chimice și biologice, oprind degradarea.
- Păstrează în mare măsură informația structurală din țesut, inclusiv elementele care contribuie la identitatea unei persoane, astfel încât o tehnologie viitoare ar putea, în principiu, să o repare și să o recupereze.
Acest ultim aspect explică miza biostazei, care se leagă direct de ce este biostaza: dacă structura relevantă se păstrează, se păstrează și informația necesară pentru o eventuală intervenție viitoare, chiar și după un interval pe care tehnologiile actuale nu îl pot acoperi.
Ce nu face vitrificarea
Aici onestitatea contează mai mult decât entuziasmul. Vitrificarea nu readuce la viață. Nu inversează îmbătrânirea și nu vindecă boala care a provocat decesul. Nu garantează, prin ea însăși, că cineva va fi vreodată readus la viață. Rolul ei, unul important, este să conserve suficient de bine substratul fizic al unei persoane, astfel încât posibilitatea reanimării să rămână deschisă, spre deosebire de situația de după înmormântare sau incinerare. Este o punte către un viitor în care această problemă ar putea sau nu să fie rezolvată. De aceea trebuie spus clar că reanimarea nu este posibilă în prezent.
Tot ce urmează depinde de această etapă. Dacă deteriorarea produsă de îngheț ar distruge structura creierului în primele ore, nici medicina viitorului nu ar putea reconstitui ceea ce s-a pierdut, deoarece informația relevantă ar fi dispărut. Vitrificarea poate face diferența dintre păstrarea structurii unei persoane și conservarea unor rămășițe biologice fără informație structurală suficientă. De aceea, vitrificarea este etapa centrală a crioprezervării moderne.
Când fixarea este opțiunea mai bună
Vitrificarea depinde de distribuirea uniformă a crioprotectorului în țesuturi, ceea ce necesită un sistem circulator încă funcțional. În cazul unor leziuni ischemice deja severe, distribuirea uniformă nu mai este posibilă, iar perfuzia neuniformă poate permite formarea gheții tocmai în zonele cele mai importante. Pentru aceste cazuri există o a doua metodă: crioprezervarea stabilizată cu aldehide, denumită ASC.
ASC începe cu perfuzarea creierului cu glutaraldehidă, un fixativ care reticulează proteinele și le stabilizează poziția. Procesele de degradare sunt oprite rapid, iar structura este stabilizată înainte de începerea răcirii. Odată ce țesutul este stabilizat, concentrația de crioprotector poate fi crescută treptat până la un nivel ridicat, de circa 65 % etilenglicol, iar creierul este vitrificat la aproximativ -135 °C pentru conservare pe termen lung.
Dovezile experimentale disponibile pentru această metodă sunt deosebit de directe. Prin ASC, conectivitatea sinaptică a unui creier întreg de porc a fost păstrată suficient de bine pentru a obține premiul Brain Preservation Foundation pentru mamifere mari, evaluarea fiind realizată prin microscopie electronică 3D după reîncălzire.
Compromisul este real și trebuie spus deschis. În prezent, fixarea nu poate fi inversată prin nicio metodă imaginabilă. Glutaraldehida păstrează conectomul la un nivel remarcabil de detaliu, dar realizează acest lucru prin legarea chimică a proteinelor, ceea ce exclude reluarea funcțiilor biologice ale țesutului. ASC conservă tiparul structural, dar elimină posibilitatea revenirii prin substratul biologic original. Aceasta ridică direct problema continuității personale.
De aceea, ASC nu este metoda preferată în mod obișnuit. Atunci când perfuzia este bună, vitrificarea păstrează atât structura, cât și posibilitatea teoretică a unei reveniri biologice. La ASC se recurge atunci când alternativa ar fi pierderea completă a structurii.
Rezumat: Crioprezervarea modernă urmărește aducerea țesutului într-o stare vitrificată, nu înghețarea lui. Crioprotectorii reduc formarea gheții, astfel încât structura biologică poate intra într-o stare stabilă, asemănătoare sticlei.
Explorați acest instrument practic
Folosiți instrumentul interactiv pentru a explora întrebarea din acest articol.
Se încarcă instrumentul interactiv...
Lecturi suplimentare