Crioprezervarea nu este un comutator care trece de la viață la conservare. Este o cursă al cărei început coincide cu oprirea inimii.
Între acel moment și punctul în care mișcarea moleculară încetează efectiv, încep procese biochimice care deteriorează țesuturile. Aceste procese continuă fără întrerupere. Tot restul procedurii este determinat de acest fapt.
Ce măsoară de fapt cronometrul
Creierul are un consum metabolic ridicat. Reprezintă circa 2% din greutatea corpului și consumă aproximativ 20% din oxigenul acestuia.
Energia respectivă nu se consumă pentru gândire. Cea mai mare parte se duce pe menținerea celulelor în stare de funcționare, prin transportul ionilor prin membrane, împotriva gradientelor lor de concentrație.
Odată oprită circulația, alimentarea dispare în câteva secunde. Neuronii rămân fără oxigen și se opresc din activitate aproape imediat.
În câteva minute, rezervele se epuizează. Pompele ionice nu mai funcționează corespunzător, echilibrul electric se prăbușește, iar neurotransmițătorii sunt eliberați în cantități mari în țesutul înconjurător.
Metabolismul anaerob duce la acidifierea țesuturilor. Calciul pătrunde în compartimente celulare în care, în mod normal, concentrația lui este foarte mică. Enzimele care dezmembrează componentele celulare sunt eliberate din compartimentele care le țineau izolate.
În câteva zeci de minute până la câteva ore, în funcție, în mod decisiv, de temperatură, organizarea structurală a țesutului se degradează progresiv.
Acest lanț de evenimente are un nume: ischemie. Este vrăjmașul primei ore, procesul care distruge structura descrisă în memoria, identitatea și creierul.
Problema poate fi formulată astfel: nu luptăm împotriva unei abstracțiuni numite moarte. Luptăm împotriva unei secvențe concrete, măsurabile și bine documentate.
Răcirea este principalul mijloc de încetinire a acestor procese
Viteza reacțiilor chimice se dublează, aproximativ, pentru fiecare 10°C în plus, și se reduce la jumătate pentru fiecare 10°C în minus.
După mai multe reduceri succesive la jumătate, efectul devine foarte important. La temperatura corpului, aveți la dispoziție doar câteva minute înainte ca daunele grave să se acumuleze.
La temperatura de frigider, procesele pot continua timp de câteva ore, iar la temperatura gheții carbonice, timp de câteva zile. La -196°C, temperatura azotului lichid, ele sunt încetinite practic la nivel de milenii.
De aceea, orice protocol este organizat în jurul răcirii creierului cât mai rapid posibil, în funcție de circumstanțe. Frigul este frâna întregului lanț de degradare.
Răcirea nu poate fi neglijentă. Dacă țesutul este răcit prea brusc, o formă de deteriorare este înlocuită cu alta, inclusiv prin formarea cristalelor de gheață, pe care procedura încearcă să le evite.
Există și un al doilea motiv pentru care frigul contează. Crioprotectorii sunt toxici la concentrațiile pe care le impune vitrificarea.
Toxicitatea lor scade abrupt odată cu temperatura, din același motiv pentru care încetinește și restul reacțiilor chimice. De aceea perfuzia se desfășoară la temperaturi apropiate de 0°C.
Acest lucru crește toleranța țesuturilor la aceste substanțe, dar are și un dezavantaj. Frigul încetinește și viteza cu care ele se răspândesc în țesut, astfel încât cursa conține o a doua cursă.
Substanța protectoare trebuie introdusă înainte ca degradarea să se acumuleze prea mult, dar suficient de lent pentru a nu intoxica exact ceea ce se dorește salvat. Niciuna dintre cele două jumătăți nu poate fi câștigată pe deplin.
Întreaga secvență, de la preluare până la răcirea la temperaturi criogenice, este un șir de asemenea compromisuri, făcute sub presiunea timpului.
Diferența dintre daunele reversibile și pierderea informației
Nu toate tipurile de deteriorare au aceleași consecințe, și aceasta este cea mai importantă idee din acest articol.
Din perspectiva informației biologice care trebuie păstrată, există două categorii de deteriorări. Daunele pot ascunde structura sau o pot distruge.
Un neuron poate fi grav afectat și complet nefuncțional. Dacă conexiunile sale rămân identificabile, informația pe care o conținea este, în principiu, încă prezentă.
Odată ce o celulă s-a rupt și conexiunile sale s-au împrăștiat în resturi neidentificabile, informația s-a pierdut. Nicio tehnologie viitoare nu poate recupera ceea ce hazardul a distrus.
Așadar, nu este o cursă pentru evitarea oricărei daune. Este o cursă pentru a opri procesul înainte ca dauna să treacă din prima categorie în a doua.
Această distincție este motivul pentru care o conservare imperfectă merită totuși realizată, și motivul pentru care calitatea conservării este un spectru, nu o sentință.
Ideea are un nume formal: moartea informațională. Este punctul dincolo de care informația care definește o persoană nu mai poate fi recuperată nici măcar în principiu.
Acest prag este mult mai târziu decât moartea clinică, care este pur și simplu momentul în care inima nu va reporni singură.
Crionica este afirmația că intervalul dintre aceste două praguri este real, și că un corp așezat în frig se află în interiorul acestui interval, nu dincolo de el.
Această distincție oferă și un criteriu de evaluare. În acest domeniu se încearcă acum măsurarea directă a expunerii ischemice, inclusiv cu indicatori precum indicatorul S-MIX.
Nu poți administra ceea ce refuzi să măsori. Un număr care descrie cât de mare a fost ischemia într-un caz este mai util decât o asigurare vagă că procedura a decurs bine.
Fricțiunile pe care nu le putem elimina prin inginerie
Pe lângă limitele biologice, există și limite practice și juridice, iar onestitatea cere ca ele să fie numite.
Prima este paradoxul morții legale. Cel mai bun moment biologic pentru a începe procedura ar fi înainte de moartea legală, dar începerea ei atunci ar constitui omor.
Prin urmare, așteptăm, știind că această așteptare costă în fidelitate. Această constrângere este permanentă și corectă, și are propriul articol.
A doua limită este problema autopsiei. Unele decese impun legal o autopsie înainte de orice altceva, care întârzie conservarea și afectează direct creierul.
Aceste cazuri, precum și celelalte în care conservarea nu poate avea loc, sunt prezentate în articolul despre situațiile în care nu puteți fi crioprezervat.
A treia este geografia. Nicio sumă de bani nu poate aduce instantaneu o echipă oriunde, așa că locul în care survine decesul influențează calitatea conservării posibile.
Un deces anticipat, într-un centru de îngrijire paliativă, permite ca standby-ul să înceapă exact la momentul potrivit. Un stop cardiac survenit brusc, la distanță de o echipă, introduce ore întregi de întârziere.
Sunt controlate toate elementele care pot fi controlate: poziționarea echipelor, formarea personalului medical și logistica transportului care decide cât de rapid ajunge pacientul la unitatea de conservare.
Nimic din toate acestea nu este un defect al științei. Este fricțiunea dintre urgența biologică și lumea fizică, și de aceea calitatea diferă în mod real de la un pacient la altul.
De ce se recurge totuși la această procedură, în ciuda acestor fricțiuni? Pentru că alternativa garantează cel mai rău rezultat, iar tentativa nu.
Conservarea realizată în condiții precare păstrează totuși mai multă informație decât înhumarea sau incinerarea, care nu păstrează niciuna. Aceasta este aritmetica ideii că o șansă mică este preferabilă absenței oricărei șanse, aplicată aici primei ore, nu unui viitor îndepărtat.
Rezumat: Daunele celulare se declanșează rapid după oprirea circulației. Intervenția rapidă, răcirea și stabilizarea reduc aceste daune, dar întârzierile pot scădea definitiv calitatea conservării.
Explorați acest instrument practic
Folosiți instrumentul interactiv pentru a explora întrebarea din acest articol.
Se încarcă instrumentul interactiv...
Lecturi suplimentare