Cryonics Questions and Choices
Mihez kezd a jég egy sejtben, amikor egy testet krioprezerválnak?
Ez az egyszerű kérdés áll a tudomány hátterében. Fontos, mert a kriobiológia a szerkezet megőrzésén alapul, és a jég többféleképpen zavarhatja meg a szerkezetet. Néhány kár kristályokból származik. Néhány abból, hogy a víz kijut a sejtből. Néhányabból, hogy a mély hideg és a jég ellen használt vegyszerek okozta stressz.
Egy sejt nagy része víz. Amikor ez a víz elkezd fagyni, a jég először a sejt outside képződik. A maradó folyadék kívül sósabbá válik. Ezért a víz elhagyja a sejtet, hogy kiegyenlítse az egyensúlyt. A sejt zsugorodik. A membránja feszes lesz. A felszínen lévő fehérjék elveszhetnek vagy megváltozhatnak. Ez az egyik oka annak, hogy a fagyasztás nehéz a élő szövetek számára.
Ideális konzerválás esetén a cél az, hogy egyáltalán ne képződjön jég. Ezt az állapotot üvegesítésnek (vitrifikációnak) hívják. A víz helyett kristályokat egy üveg-szerű szilárd anyagot képez. Ez a legtisztább út elméletileg, mert a kristályok kevesebb mechanikai kárt okoznak. De az üvegesítés nem egyszerű. Megköveteli a megfelelő kémiai keveréket és a megfelelő hűtési és melegítési körülményeket.
Amikor ezek a feltételek nem teljesülnek, a jég többféleképpen is sérülést okozhat a szövetekben. Ékként hatolhat át a membránokon. Torzíthatja a sejteket növekedése során. Zavarhatja a lipidrétegeket, amelyek azok az olajos lapok, amelyek segítik a membránok tömör maradását. Kis lyukakat is hagyhat felengedés után. Ezért a fagykár nem egyetlen esemény. Ez egy stresszlánc.
Egy hasznos módja ennek szemléltetésének egy vizes szivacs a fagyasztóban. Ahogy a körülötte lévő víz megfagy, a szivacs kiszárad és összehúzódik. Ha a fagyasztás gyenge és egyenetlen, a szivacs még valamennyire visszapattanhat. Ha a fagyasztás durva, akkor egyes részei szakadnak vagy megmerevednek. Egy sejt sokkal törékenyebb, mint egy szivacs, de az alapprobléma hasonló. A víz távozik. Az alak változik. A helyreállítás nehezebb.
A membránok különös figyelmet érdemelnek. Nem rögzített falak. Aktív, mozgó rétegek, amelyekbe fehérjék vannak ágyazva. Ezek közül néhány segít az idegsejteknek jeleket küldeni. Mások segítenek vegyi anyagokat be- és kihozni. A fagyasztás miatt egyes membránfehérjék lecsúszhatnak. Átrendezheti a membrán lipideit is, amelyek a zsíros molekulák, amelyek alkotják a membrán testét. Ha a lipid túl sokat mozdul el, a membrán szivároghat vagy elveszítheti normál alakját.
Itt lépnek képbe a krioprotektánsok. Ezek olyan anyagok, amelyeket hozzáadnak a fagykár csökkentése érdekében. Segítik a vizet abban, hogy elkerülje a kristályképződést. Támogatják az üvegesedést is. A szacharóz, a glicerin és a dimetil-szulfoxid példák, amelyeket a kriobiológiában használnak. Nem szüntetik meg a kockázatot. Csökkentik azt. Saját korlátokkal is rendelkeznek, mert magas koncentrációban más módon is terhelhetik a sejteket.
Tehát a probléma nemcsak a jég. Hanem a jég elleni harc ára is.
Ez fontos a kriobiológia szempontjából, mert az emberi test nem egyszerű sejtminta. Réteges rendszer, amely szövetekből, erekben, membránokból és kapcsolatokból áll. Az agyszövet különösen érzékeny, mert az emlékezet és identitás a finom szerkezeten alapul. Ha a jég károsítja a membránokat vagy elmozdítja a fehérjéket, akkor a kérdés az, hogy elegendő hasznos szerkezet marad-e meg a jövőbeli javításhoz.
Itt van helye az őszinte bizonytalanságnak. Nincs olyan emberi kriobiológiai beteg, akit felélesztettek volna. Tehát senki sem claimelheti, bizonyítékkal, hogy a mai konzerváló módszerek visszaállítanak egy embert. Amit mondani lehet, az szűkebb. Bizonyos sejtes és szöveti konzerválási formák meglepően jól megtarthatják a szerkezetet. Egyesek képesek lehetnek a membránok és fehérjék egy részét funkcionális állapotban tartani felengedés után. Ez valóság. Ez azonban nem ugyanaz, mint a teljes test felélesztésének bizonyítása.
Egy kis példa segít. Képzeljen el egy szinapszust az agyban, a pici rést, ahol az egyik idegsejt beszél a másikkal. Ha a fagyasztás eltávolít néhány receptorfehérjét ebből a helyről, a jelzési lánc gyengül. Ha csak időlegesen torzítja a membránt, akkor egyes funkciók visszatérhetnek melegítés közben. Ha a membránt túl messze tépték, az eredeti állapot helyreállítása nehezebb lehet. A különbség ezek között az esetek között hatalmas, még ha mindhárom ugyanazzal a hideggel kezdődik is.
Ezért a kriobiológia vitája gyakran „Lehet-e a jég kárt okozni a sejtekben?” kérdéstől „Mekkora szerkezet marad meg a konzerválás után?” felé fordul. Ez a valódi kérdés. Egy konzervált testet nemcsak attól ítélnek meg, hogy megfagyott-e a víz. Attól ítélik meg, hogy az fontos elrendezésének a sejteknek, membránoknak és jeleknek elveszett-e a javításra.
Van itt egy mélyebb tanulság is. A jégkárok nem egyetlen ítélet. Változó probléma. Egyes szerkezetek törékenyebbek, mint mások. Egyes fagyasztási körülmények sokkal rosszabbak, mint mások. Egyes károk elméletileg reverzibilisek lehetnek, különösen ha a jövőbeli javítóeszközök nagyon pontosak lesznek. De ez továbbra is lehetőség, nem pedig ígéret.
Az olvasók számára, akik reményt próbálnak elkülöníteni a kívánság-gondolkodástól, ez a megkülönböztetés fontos. A krioprezerváció megérthető úgy, mint egy kísérlet a szerkezet megtartására, amikor a biológia már nem tudja elvégezni a munkát. A veszély valóságos. A korlátok valóságosak. Az ok, amiért az emberek továbbra is nézik a területet, szintén valóságos. A jövőbeli javításnak elegendő megőrzött rendet kell találnia, amiből dolgozhat. Enélkül túl kevés van a helyreállításhoz.
Tehát a világos válasz ez: a krioprezerváció sejtszintű jégkárakat okozhat, mert a fagyasztás vizet húz ki a sejtekből, torzítja a membránokat, és megtörheti a szerkezetet, amelyet a sejteknek a működéshez szükségük van. Az üvegesedés megpróbálja elkerülni ezt a kárt a jégkristályok megelőzésével, de pontos feltételektől függ, és nem szünteti meg a bizonytalanságot.
amit most megérthet, az a „jégkárok” kifejezés mögötti alapvető kérdés. Nem csak a fagyott víz. Az alak, az egyensúly és a molekuláris rend elvesztése a sejt belsejében. Amint ez világos, a kriobiológiai kérdés könnyebben fogalmazható meg őszintén. A kihívás nem az, hogy a hideg ártalmatlan-e. A kihívás az, hogy elegendő finom szerkezet megőrizhető-e, hogy a jövőbeli javítás számítson.
Ez az a fajta kérdés, amelyet a The Longer Horizon (A Hosszabb Horizont) fenntartásra épült. Egy világos kérdés, amelyre sietség nélkül, és reményt a truth-en belül tartva néznek szembe.
Article by Lea Varga ·