Denumirea crioprezervare sugerează o idee greșită. Aceasta determină oamenii să se imagineze înghețarea, un corp transformat în gheață precum un fript de vită într-un congelator profund. Însă scopul real este mai straniu și mai atent decât atât, și este surprins mai bine de o expresie care sună aproape ca o contradicție: conservare fără înghețare. Trucul care face acest lucru posibil estevitrificarea, iar acesta este un rezumat scurt și general al ceea ce reprezintă, ce vă oferă și, la fel de important, ce nu vă oferă.
Aducerea unui corp într-o stare asemănătoare sticlei
Vitrificarea este procesul de transformare a unui lichid într-o stare solidă fără a forma cristale. Cuvântul provine din latinăvitrum, sticlă, iar sticla este exact imaginea mentală potrivită. Când răciți majoritatea lichidelor, acestea cristalizează; răciți-le în modul corect, cu chimia potrivită, și în schimb acestea devin din ce în ce mai vâscoase până se blochează într-un solid rigid și dezordonat. Nu se formează cristale. Moleculele sunt menținute în aproape exact aceeași aranjare pe care o aveau ca lichid, doar că nu mai sunt în mișcare.
În crioprezervare, aceasta este diferența dintre un creier distrus și unul intact. Apa din celulele corpului este în mare parte înlocuită cuagenți crioprotectori, iar țesutul este răcit până când trece de temperatura de tranziție spre sticlă, undeva în jur de -120°C la -135°C, și se solidifică. Rezultatul nu este un corp înghețat. Este țesut într-o stare asemănătoare sticlei, iar în această stare degradarea a încetat efectiv.
Ce realizează vitrificarea
Dacă este realizată corect, vitrificarea realizează simultan patru lucruri:
- Împiedică formarea cristalelor de gheață, astfel încât dezmembrarea mecanică a înghețului nu are loc niciodată.
- Conservă arhitectura celulară și structurală a țesutului, cel mai important fiind cablajul neural din creier.
- Încetinește fiecare reacție chimică și biologică până aproape de oprire, oprind degradarea.
- Păstrează modelul deinformații al țesutului, partea carecodifică efectiv o persoană, suficient de intactă încât o tehnologie viitoare să o poată repara și recupera într-o zi.
Acest ultim aspect este motivul pentru care orice merită făcut, și el se leagă direct dece este biostaza: păstrați structura, și veți păstra persoana, chiar și peste un decalaj pe care nicio tehnologie actuală nu îl poate traversa.
Ce nu face vitrificarea
Aici, onestitatea contează mai mult decât entuziasmul. Vitrificarea nu restabilește viața. Nu inversează îmbătrânirea și nici nu vindecă boala care a cauzat moartea. Nu garantează, prin ea însăși, că cineva va fi vreodată readus la viață. Tot ce face, și acesta este un lucru considerabil, este să păstreze substratul fizic al unei persoane suficient de bine încât întrebarea readucerii la viață să rămână deschisă, în loc să fie închisă definitiv de înmormântare sau incinerare. Este un pod către un viitor care poate sau nu să poată finaliza această sarcină, motiv pentru care suntem la fel de clari căreaducerea la viață nu este în prezent posibilă.
Tot ceea ce urmează depinde de realizarea corectă a acestui prim pas. Dacă daunele cauzate de îngheț ar fi lăsate să distrugă structura creierului în primele ore, nicio medicină viitoare nu ar putea reconstrui ceea ce s-a pierdut, deoarece însăși informația ar fi dispărut. Vitrificarea reprezintă diferența dintre a păstra o persoană și a stoca pur și simplu resturile. Acesta este motivul pentru care ea ocupă un loc central înmodul în care o crioprezervare modernă este, de fapt, realizată.
Atunci când fixarea este opțiunea mai bună
Vitrificarea depinde de distribuirea crioprotectantului în toate zonele necesare, iar aceasta depinde de un sistem circulator care încă distribuie uniform. În cazurile în care deteriorarea ischemică este deja severă, acest lucru nu se întâmplă, iar perfuzia neuniformă înseamnă prezența gheții în locurile cele mai importante. Pentru aceste cazuri există o a doua metodă: crioprezervarea stabilizată cu aldehide, sau ASC.
ASC începe prin perfuzarea creierului cu glutaraldehidă, un fixativ care leagă proteinele la locul lor. Descompunerea se oprește imediat, iar structura este blocată înainte de începerea răcirii. Odată ce țesutul este stabilizat, crioprotectantul poate fi crescut lent până la o concentrație ridicată, aproximativ 65% etilen glicol, iar creierul este vitrificat în apropierea valorii -135°C pentru depozitarea pe termen lung.
Dovezile pentru aceasta sunt neobișnuit de directe. ASC a menținut conectivitatea sinaptică în cadrul unui întreg creier de porc suficient de bine pentru a câștiga premiulBrain Preservation Foundation's large mammal prize al fundației, verificat prin microscopie electronică 3D după reîncălzire.
Compromisul este real și trebuie discutat deschis.Fixarea nu este reversibilă prin nimic care să poată fi imaginat în prezent. Glutaraldehida păstrează conectomul în detalii extraordinare, iar aceasta se realizează prin legarea chimică a proteinelor împreună, ceea ce exclude reluarea funcționării biologice a acelui țesut. ASC păstrează modelul și renunță la posibilitatea revenirii prin substratul original, care esteîntrebare de continuitate sub formă fizică.
De aceea nu este opțiunea implicită. În cazul în care perfuzia este bună, vitrificarea menține deschise ambele căi. ASC este ceea ce alegem atunci când alternativa este pierderea structurii în totalitate.
Pe scurt: Crioprezervarea modernă urmărește să vitrifice țesutul, nu să îl înghețe. Crioprotectanții reduc formarea gheții, astfel încât structura biologică să poată 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...
Citiți în continuare