Μέσα σε λίγα λεπτά από τον τελευταίο χτύπο της καρδιάς, μια αλυσίδα βιοχημικών διεργασιών η οποία πυροδοτείται από την έλλειψη αίματος, οξυγόνου και θρεπτικών συστατικών ξεκινά να καταστρέφει τα κύτταρα και τα όργανα του σώματος. Ωστόσο τώρα μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου Γέιλ κατάφερε να επιμηκύνει τη ζωή των οργάνων χοίρων επί έξι ώρες μετά την παύση της καρδιακής λειτουργίας των ζώων!
Αποκατάσταση της κυκλοφορίας του αίματος και των κυτταρικών λειτουργιών
Οπως ανέφεραν οι επιστήμονες στην επιθεώρηση «Nature», ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία στο πλαίσιο της οποίας εισήγαγαν ένα ειδικά σχεδιασμένο κυτταροπροστατευτικό υγρό στα όργανα και στους ιστούς των ζώων και κατάφεραν να αποκαταστήσουν την κυκλοφορία του αίματος και άλλες ζωτικές κυτταρικές λειτουργίες τους επί ώρες μετά τον «τυπικό» θάνατό τους.
Δεν πεθαίνουν όλα τα κύτταρα αμέσως μετά τον… θάνατο
Τα νέα αυτά ευρήματα μπορούν να βοηθήσουν στη διατήρηση της υγείας των ανθρώπινων οργάνων κατά τη διάρκεια πολύωρων επεμβάσεων αλλά παράλληλα να αυξήσουν τη διαθεσιμότητα οργάνων προς μεταμόσχευση, σύμφωνα με τους ερευνητές. «Ολα τα κύτταρα του οργανισμού δεν πεθαίνουν αμέσως» ανέφερε ο Ντέιβιντ Αντρίτσεβιτς, ερευνητής νευροεπιστήμονας στην Ιατρική Σχολή του Γέιλ, εκ των κύριων συγγραφέων της νέας μελέτης και προσέθεσε: «Πρόκειται για μια διαδικασία στην οποία μπορούμε να παρέμβουμε, να τη σταματήσουμε και να αποκαταστήσουμε κάποιες κυτταρικές λειτουργίες».
Αποκατάσταση της κυκλοφορίας του αίματος στον εγκέφαλο
Η νέα αυτή μελέτη «πάτησε» επάνω σε μια προηγούμενη μελέτη του Γέιλ στο πλαίσιο της οποίας είχε καταστεί εφικτή η αποκατάσταση της κυκλοφορίας του αίματος και ορισμένων κυτταρικών λειτουργιών στον εγκέφαλο ενός νεκρού χοίρου μέσω μιας τεχνολογίας που ονομάζεται BrainEx. Η μελέτη εκείνη που είχε δημοσιευθεί το 2019 – όπως και η καινούργια στο «Nature» – είχε ως επικεφαλής τον Νέναντ Σέσταν, καθηγητή Νευροεπιστήμης, Συγκριτικής Ιατρικής, Γενετικής και Ψυχιατρικής στο Γέιλ.
«Αφού καταφέραμε να αποκαταστήσουμε κάποιες κυτταρικές λειτουργίες στον νεκρό εγκέφαλο, ένα όργανο που είναι γνωστό ότι είναι πιο ευάλωτο στην ισχαιμία (στην έλλειψη δηλαδή αιμάτωσης), υποθέσαμε ότι κάτι παρόμοιο θα μπορούσαμε να επιτύχουμε και με άλλα όργανα» εξήγησε ο καθηγητής Σέσταν.
Η τεχνολογία OrganEx
Ετσι στο πλαίσιο της νέας μελέτης οι ερευνητές εφήρμοσαν μια τροποποιημένη εκδοχή της BrainEx που ονομάζεται OrganEx. H τεχνολογία αυτή αποτελείται από μια συσκευή που μοιάζει με τις συσκευές εξωσωματικής κυκλοφορίας και οξυγόνωσης οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια επεμβάσεων καθώς και από ένα πειραματικό υγρό που περιέχει στοιχεία τα οποία προάγουν την κυτταρική υγεία και καταστέλλουν τη φλεγμονή. Η τεχνολογία εφαρμόστηκε σε χοίρους που είχαν υποστεί ανακοπή καρδιάς μια ώρα μετά τον θάνατό τους.
Καρδιά, ήπαρ και νεφροί σε… ενεργή λειτουργία
Εξι ώρες μετά την εφαρμογή, οι επιστήμονες είδαν ότι ορισμένες κυτταρικές λειτουργίες-«κλειδιά» παρέμεναν ενεργές σε πολλά όργανα του σώματος των χοίρων – συμπεριλαμβανομένων της καρδιάς, του ήπατος και των νεφρών – και ότι είχε επιτευχθεί μερική αποκατάσταση της λειτουργίας των οργάνων. Για παράδειγμα, εντοπίστηκαν ενδείξεις ηλεκτρικής δραστηριότητας της καρδιάς η οποία διατηρούσε την ικανότητα σύσπασης.
Αποκατάσταση κυκλοφορίας του αίματος σε ολόκληρο το σώμα
«Καταφέραμε επίσης να αποκαταστήσουμε την κυκλοφορία του αίματος σε ολόκληρο το σώμα, γεγονός που μας εξέπληξε» σημείωσε ο δρ Σέσταν. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, όταν η καρδιά σταματά να χτυπά τα όργανα αρχίζουν να εμφανίζουν οίδημα, τα αιμοφόρα αγγεία καταρρέουν και η κυκλοφορία του αίματος μπλοκάρεται. Ωστόσο μετά την εφαρμογή της θεραπείας OrganEx η κυκλοφορία αποκαταστάθηκε και τα όργανα των νεκρών ζώων ήταν λειτουργικά σε επίπεδο ιστών και κυττάρων. Οπως μάλιστα υπογράμμισε ο καθηγητής, κάτω από το μικροσκόπιο ήταν δύσκολο να εντοπίσει κάποιος τη διαφορά μεταξύ ενός υγιούς οργάνου και ενός οργάνου στο οποίο είχε εφαρμοστεί η νέα τεχνολογία μετά θάνατον.
Διατήρηση ορισμένων κινητικών λειτουργιών
Οπως συνέβη και στο πείραμα του 2019 οι ερευνητές είδαν ότι υπήρξε αποκατάσταση της κυτταρικής δραστηριότητας και σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου – αν και δεν ανιχνεύθηκε οργανωμένη ηλεκτρική δραστηριότητα η οποία θα παρέπεμπε σε κατάσταση συνείδησης.
Εμειναν επίσης έκπληκτοι όταν παρατήρησαν ακούσιες μυικές συσπάσεις στην περιοχή του κεφαλιού και του λαιμού – οι κινήσεις αυτές μαρτυρούν διατήρηση ορισμένων κινητικών λειτουργιών, σύμφωνα με τον καθηγητή Σέσταν.
Αναδυόμενα βιοηθικά ζητήματα
Οι ερευνητές τόνισαν ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες προκειμένου να κατανοηθεί η φαινομενική αποκατάσταση της κινητικής λειτουργίας στα ζώα. Σημείωσαν επίσης ότι είναι απαραίτητη η συμβολή άλλων επιστημόνων αλλά και ειδικών στη βιοηθική σχετικά με τη συζήτηση που ανοίγει η νέα μελέτη σε ό,τι αφορά τα όρια μεταξύ ζωής και θανάτου.
Πολλές πιθανές εφαρμογές της νέας τεχνολογίας
Με βάση τους συγγραφείς της μελέτης, η τεχνολογία OrganEx μπορεί να έχει πολλές πιθανές εφαρμογές όπως η επιμήκυνση της διάρκειας ζωής των οργάνων σε ασθενείς και η μεγαλύτερη διαθεσιμότητα οργάνων δοτών για μεταμόσχευση. Μπορεί επίσης να προσφέρει θεραπεία οργάνων και ιστών που έχουν καταστραφεί εξαιτίας ισχαιμίας από καρδιακά ή εγκεφαλικά επεισόδια.
