Cryonics Questions and Choices
Η τοξικότητα των κρυοπροστατευτικών είναι ένα από τα σκληρά δεδομένα της κρυονικής. Τα ίδια χημικά που βοηθούν στην πρόληψη του πάγου μπορούν επίσης να βλάψουν τα κύτταρα εάν η δόση, ο χρόνος ή η θερμοκρασία είναι λάθος.
Αυτό είναι το πρόβλημα που απαντά αυτή η μάθηση. Πώς μπορεί μια ουσία που προορίζεται να προστατεύσει τα κύτταρα κατά την πάγωση να τα βλάψει;
Η σύντομη απάντηση είναι απλή. Τα κρυοπροστατευτικά είναι χρήσιμα, αλλά δεν είναι δωρεάν. Τα κύτταρα αντιμετωπίζουν στρες από δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Ο πάγος μπορεί να διασπά τη δομή και το ίδιο το προστατευτικό χημικό μπορεί να διαταράξει τη δική του χημεία του κυττάρου.
Ένα κρυοπροστατευτικό είναι μια ουσία που προστίθεται πριν από την ψύξη. Ο στόχος του είναι να μειώσει την πιθανότητα το νερό μέσα και γύρω από τα κύτταρα να σχηματίσει κρυστάλλους πάγου. Με απλά λόγια, βοηθά το νερό να συμπεριφέρεται με λιγότερο επικίνδυνο τρόπο κατά την πάγωση.
Κοινά κρυοπροστατευτικά περιλαμβάνουν ουσίες όπως το διμεθυλοθειικό οξείδιο, η γλυκερόλη και το αιθυλενογλυκόλη. Το καθένα μπορεί να βοηθήσει σε ορισμένες ρυθμίσεις. Κάθε ένα μπορεί επίσης να γίνει επιβλαβές εάν τα κύτταρα εκτεθούν για πολύ χρόνο ή σε πολύ υψηλό επίπεδο.
Αυτό σημαίνουν οι επιστήμονες όταν αναφέρονται σε τοξικότητα εδώ. Δεν σημαίνει δηλητήριο στη δραματική, καθημερινή έννοια. Σημαίνει ότι το χημικό αρχίζει να παρεμβαίνει στη φυσιολογική λειτουργία του κυττάρου. Η μεμβράνη μπορεί να υποστεί στρες. Οι πρωτεΐνες μπορεί να συμπεριφερθούν λανθασμένα. Η ισορροπία του νερού μπορεί να μετατοπιστεί υπερβολικά.
Τα κύτταρα είναι ευαίσθητα επειδή εξαρτώνται από την ισορροπία. Οι μεμβράνες τους πρέπει να παραμένουν αρκετά ευέλικτες για να λειτουργούν. Οι πρωτεΐνες τους πρέπει να διατηρούν το σχήμα τους. Τα εσωτερικά άλατα και τα επίπεδα νερού πρέπει να παραμένουν εντός ενός στενού φάσματος. Τα κρυοπροστατευτικά μπορούν να διαταράξουν αυτή την ισορροπία.
Η βλάβη μπορεί να συμβεί με several τρόπους. Ορισμένα κρυοπροστατευτικά εισέρχονται στα κύτταρα και αλλάζουν τον τρόπο κίνησης του νερού. Ορισμένα κάνουν το κύτταρο να χάσει νερό πολύ γρήγορα. Ορισμένα αλλάζουν την ίδια την κυτταρική μεμβράνη. Ορισμένα γίνονται πιο επιβλαβή καθώς αυξάνεται ο χρόνος έκθεσης.
Η θερμοκρασία παίζει επίσης ρόλο. Ένα χημικό μπορεί να είναι λιγότερο επιβλαβές όταν είναι κρύο παρά όταν είναι ζεστό. Αυτό είναι γιατί η κρυονική και η κρυοβιολογία δίνουν μεγάλη προσοχή στον ρυθμό ψύξης, τον χρόνο φόρτωσης και τη σειρά με την οποία προσθέτονται και αφαιρούνται τα υγρά. Οι λεπτομέρειες έχουν σημασία επειδή τα κύτταρα δεν συγχωρούν πολλά λάθη.
Η ίδια η πάγωση προσθέτει ένα άλλο πρόβλημα. Καθώς ο πάγος σχηματίζεται έξω από το κύτταρο, το υπόλοιπο υγρό γίνεται πιο συμπυκνωμένο. Αυτό τραβάει το νερό έξω από το κύτταρο. Το κύτταρο τότε αντιμετωπίζει συρρίκνωση, στρες αλάτων και χημικό στρες ταυτόχρονα. Τα κρυοπροστατευτικά βοηθούν στη μείωση του πάγου, αλλά μπορούν επίσης να προσθέσουν στο χημικό στρες.
Αυτό είναι γιατί η συντήρηση δεν αφορά ποτέ μόνο ένα θαυματουργό υγρό. Αφορά την ισορροπία. Πολύ λίγα κρυοπροστατευτικά αφήνουν τα κύτταρα ανοιχτά σε πάγους βλάβης. Πολύ πολλά μπορούν να τα βλάψουν μέσω τοξικότητας. Ο στόχος είναι να βρεθεί το σημείο όπου η συνολική βλάβη είναι χαμηλότερη.
Ένα μικρό παράδειγμα
Φανταστείτε ένα άτομο που προσπαθεί να κρατήσει ένα φρούτο από το να καταψυχθεί άσχημα σε ένα κρύο δωμάτιο. Εάν το φρούτο μείνει μόνο του, οι κρύσταλλοι πάγου μπορούν να χαλάσουν την υφή του. Εάν μουλιάσει σε ένα δυνατό μπάνιο ζάχαρης για πολύ χρόνο, το φρούτο μπορεί επίσης να αλλάξει με κακό τρόπο. Το προστατευτικό βήμα βοηθά, αλλά μόνο στην σωστή ποσότητα και για τον σωστό χρόνο.
Τα κύτταρα είναι πιο ευαίσθητα από τα φρούτα, φυσικά. Αλλά η ιδέα είναι παρόμοια. Ένας προστατευτικός παράγοντας μπορεί να μειώσει έναν τύπο βλάβης και να δημιουργήσει έναν άλλον εάν χρησιμοποιείται χωρίς προσοχή.
Αυτό είναι γιατί οι ερευνητές μελετούν τη συγκέντρωση, την ταχύτητα ψύξης και τον χρόνο έκθεσης μαζί. Μια μέθοδος που φαίνεται καλή σε έναν ιστό μπορεί να αποτύχει σε έναν άλλον. Μια λύση που προστατεύει ένα μικρό δείγμα κυττάρου μπορεί να μην προστατεύει ένα μεγαλύτερο όργανο. Η βιολογία δεν κλιμακώνεται με τάξη.
Στην κρυονική, αυτό έχει σημασία επειδή η συντήρηση αφορά περισσότερα από την απλή αποθήκευση στο κρύο. Ξεκινά με την αναμονή και την σταθεροποίηση μετά την κήρυξη του νομικού θανάτου. Στη συνέχεια έρχεται η μεταφορά, η ψύξη και η χημική προετοιμασία. Εάν η προστατευτική χημεία είναι κακή, η μεταγενέστερη αποθήκευση στο κρύο δεν μπορεί να αναιρέσει αυτή την πρώιμη βλάβη.
Αυτό δεν σημαίνει ότι το πρόβλημα είναι απελπιστικό. Σημαίνει ότι το πρόβλημα είναι πραγματικό. Η τοξικότητα των κρυοπροστατευτικών είναι ένας από τους κεντρικούς λόγους που η κρυοσυντήρηση παραμένει ένα πεδίο προσεκτικών συμβιβασμών, όχι απλών ιστοριών επιτυχίας.
Τα αρχεία έρευνας έχουν δείξει давно αυτή την ένταση. Ορισμένοι ιστοί επιβιώνουν καλύτερα όταν η χημεία είναι καλά ρυθμισμένη. Ορισμένα δείχνουν λιγότερη βλάβη με μια πιο αργή ή πιο προσεκτική διαδικασία. Ορισμένες μελέτες σε ζώα και όργανα έχουν προσφέρει χρήσιμα μαθήματα, αλλά δεν είναι απόδειξη ανθρώπινης ανάστασης. Είναι απόδειξη ότι τα κύτταρα και οι ιστοί μπορούν μερικές φορές να προστατευτούν καλύτερα από πριν.
Αυτή η διάκριση έχει σημασία. Ένα συντηρημένο κύτταρο ή όργανο δεν είναι ένα συντηρημένο άτομο. Ένα εργαστηριακό αποτέλεσμα δεν είναι μια υπόσχεση. Είναι ένα κομπί της χάρτης, και ο χάρτης είναι ακόμα μη ολοκληρωμένος.
Για αναγνώστες που σκέφτονται την κρυονική ως μια επιλογή προς το μέλλον, αυτό είναι ένα από τα πιο καθαρά μαθήματα. Το ερώτημα δεν είναι εάν τα κρυοπροστατευτικά είναι καλά ή κακά. Το ερώτημα είναι πόση βλάβη αποτρέπουν, πόση βλάβη προσθέτουν, και πόση μελλοντική επισκευή μπορεί κάποια μέρα να είναι δυνατή.
Αυτό είναι ένα σοβαρό ερώτημα. Είναι επίσης ένα χρήσιμο. Κρατά την προσοχή στην πραγματικότητα αντί στη φιλοδοξία.
Τι μπορεί να γίνει κατανοητό τώρα που δεν ήταν σαφές στην αρχή; Τα κρυοπροστατευτικά δεν είναι μαγικά ασπίδες. Είναι εργαλεία που μάχονται τον πάγο αποδεχόμενοι κάποιο χημικό ρίσκο. Μόλις αυτό γίνει φανερό, η κρυονική γίνεται πιο εύκολο να κριθεί ειλικρινά.
Ένα καθαρό μέρος του The Longer Horizon είναι αυτό: η ελπίδα είναι πιο ειλικρινής όταν μπορεί να ονομάσει τη βλάβη καθώς και την πιθανότητα.
Article by Lea Varga ·