Naukowcy ożywili mózg świni. Godzinę po jej śmierci!

Nagłe zatrzymanie krążenia to stan chorobowy, w którym dochodzi do zatrzymania czynności mechanicznej serca, co powoduje ustanie krążenia krwi, a w konsekwencji niedokrwienie narządów. Rozpoznaje się je po wystąpieniu trzech objawów, tj. utracie świadomości, braku oddechu (lub nieprawidłowym oddechu, czyli mniej niż 2 oddechy w 10 sekund) oraz braku tętna na dużych tętnicach, które są wskazaniem do natychmiastowej resuscytacji, aby uniknąć nieodwracalnego uszkodzenia narządów, szczególnie mózgu.

Chińscy naukowcy są jednak na dobrej drodze, by znacznie wydłużyć to okno czasowe, bo jak informują w nowym badaniu opublikowanym na łamach EMBO Molecular Medicine, przywrócili aktywność w mózgach świń niemal godzinę po ustaniu krążenia, a w niektórych przypadkach funkcjonalność utrzymywała się przez godziny. Jak tego dokonali? Włączając do systemu podtrzymywania życia zdrową wątrobę pacjenta - organ, który organizm wykorzystuje do oczyszczania krwi.

Wiadomo, że wielonarządowe niedokrwienie ma znaczenie dla zdolności mózgu do regeneracji po zatrzymaniu krążenia, ale poszczególne organy nie były dokładnie badane. Badacze z Uniwersytetu Sun Yat-sena skupili się na roli wątroby w regeneracji mózgu po niedokrwieniu spowodowanym zatrzymaniem krążenia, wykorzystując w eksperymentach 17 hodowlanych świń tybetańskich.

W jednym z eksperymentów dwie grupy świń poddano niedokrwieniu mózgu przez 30 minut - jedna z grup była także poddana niedokrwieniu wątroby, a druga nie (była też grupa kontrolna, której nie poddano żadnemu niedokrwieniu). Po uśmierceniu świń i zbadaniu ich mózgów okazało się, że grupa kontrolna miała oczywiście najmniejsze uszkodzenia mózgu, natomiast grupa, która nie była poddana niedokrwieniu wątroby, wykazała znacząco mniejsze uszkodzenia mózgu niż grupa, która miała takie niedokrwienie.

Kolejny etap badań polegał na próbie włączenia nieuszkodzonej wątroby do systemu podtrzymywania życia ożywiającego mózg, który został całkowicie usunięty z uśmierconej świni. To mało prawdopodobne, aby takie scenariusze były wykorzystywane w leczeniu ludzi, ale pomaga naukowcom zrozumieć ramy czasowe, w których resuscytacja może być możliwa.

Podstawowy system podtrzymywania życia obejmował sztuczne serce i płuca do pompowania płynów przez mózg, a w jednej grupie do systemu znanego jako normotermiczna perfuzja maszynowa włączono wątrobę. Kiedy mózgi połączono z systemami podtrzymywania życia bez wątroby, po 10 min od rozpoczęcia procedury podtrzymywania życia, aktywność elektryczna w mózgu pojawiła się w ciągu pół godziny, a następnie stopniowo malała.

Zespół przeprowadził też eksperymenty z różnymi opóźnieniami, łącząc mózgi z systemem wspomaganym wątrobą w odstępach 30, 50, 60 i 240 minut. Najdłuższy odstęp, który wykazał największy potencjał, to 50 minut po pozbawieniu krwi: mózg wznowił aktywność elektryczną i utrzymywał ten stan przez sześć godzin, aż eksperyment został zakończony.

Co ciekawe, w mózgach, które były pozbawione tlenu przez 60 minut, aktywność powróciła tylko na trzy godziny, co sugeruje krytyczny czas, w którym resuscytacja może być skuteczna dzięki obecności działającej wątroby. Zdaniem badaczy wyniki te sugerują, że wątroba odgrywa ważną rolę w rozwoju uszkodzeń mózgu po zatrzymaniu krążenia i mogą w przyszłości posłużyć do poprawy wskaźników przeżycia i wyników zdrowotnych pacjentów.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!