Cryonics Questions and Choices
20% DMSO nav maģisks slieksnis. Tā ir koncentrācija, kurā kriptoprotektora ieguvumi un kriptoprotektora radītie bojājumi var strauji sadurties. Krioprezervācijas kontekstā tas ir svarīgi, jo DMSO spēj aizsargāt šūnas no ledus, taču tas arī var kaitēt audiem, ja tas ir pārāk spēcīgs, pārāk silts vai paliek saskarē pārāk ilgi.
Vārds „bojājums” šeit var likties neskaidrs, tāpēc es vēlos to paskaidrot skaidri. Augstākās koncentrācijās DMSO var traucēt šūnu membrānām, sasprindzināt mitohondrijus, izraisīt audu telpu pietūkumu un samazināt iespēju, ka šūnas atgūs savu darbaspēju pēc atkušanas. Tāpēc krioprezervācija nekad nav tikai par aizsardzības līdzekļu pievienošanu. Tā ir arī par eksponēšanās ierobežošanu.
Tas ir aspekts, ko daudzi palaiž garām. DMSO ir noderīgs, jo tas palīdz audos esošajam ūdenim uzvesties savādāk dzesēšanas procesā. Tas samazina risku, ka ledus kristāli saplīsīs šūnas. Taču tieši tas pats ķīmiskais savienojums var kļūt kaitīgs, ja tā deva ir pietiekami liela vai ja audi tajā atrodas pietiekami augstā temperatūrā. Aizsardzība un bojājumi ir saistīti ar vienu un to pašu vielu.
Praktiskā ziņā koncentrācija ir tikai stāsta puse. Temperatūra ir tikpat svarīga. Arī laiks ir svarīgs. Audu paraugs, kas tiek turēts stiprā DMSO šķīdumā augstākā temperatūrā, var ciest daudz vairāk nekā tas pats paraugs, kas ātri atdzesēts vai apstrādāts pakāpeniski. Tieši tāpēc krioprezervācijas protokolos bieži vispirms tiek izmantotas zemākas koncentrācijas, bet vēlāk – augstākas, kad dzesēšana jau ir samazinājusi sasalšanas risku.
Šeit sākas izplatītā nesapratne. Cilvēki bieži domā, ka „vairāk kriptoprotektora” noteikti nozīmē „vairāk aizsardzības”. Tā tas nedarbojas. Pārsniedzot noteiktu robežu, ķīmija sāk darboties pret audiem. DMSO var radīt osmotisku stresu, pārāk ātri izvilkt ūdeni no šūnām vai iespiest to atpakaļ, un sabojāt smalko struktūru, kuru saglabāšanas process mēģina aizsargāt.
Problema skaidri redzama reālajā kriobioloģijas pētniecībā. Pētījumos ar cilvēka audiem ir konstatētas DMSO toksicitātes pazīmes pat tad, kad ledus nebija galvenā problēma. Tas ir svarīgi. Tas nozīmē, ka paraugs var izvairīties no redzamiem bojājumiem, ko rada ledus, un tomēr ciest no šķīduma, kas paredzēts tā glābšanai. Citiem vārdiem, ledus nav vienīgais ienaidnieks. Ķīmiskie bojājumi ir daļa no kopainas.
Krionikā tas ir viens no iemesliem, kāpēc šī joma pievērš tik lielu uzmanību perfulācijai un dzesēšanai. Ja kriptoprotektors tiek ievadīts nepareizi, audi var tikt bojāti pat pirms aukstums sāk strādāt. Ja tas tiek ievadīts pareizi, ar piemērotu koncentrāciju un temperatūru, tas var samazināt ledus veidošanos un padarīt iespējamu dziļāku dzesēšanu. Visa šī uzdevuma būtība ir līdzsvarā, un tas ir grūts līdzsvars.
Es domāju, ka godīga valoda ir viskritiskākā tieši šeit. Skaitlis, piemēram, 20%, var likties precīzs, gandrīz mierinošs. Bet procenti paši par sevi nepastāsta visu stāstu. Patiesais jautājums ir: kuri audi, kādā temperatūrā, cik ilgu laiku un kādos dzesēšanas apstākļos? Koncentrācija, kas ir pieļaujama vienā situācijā, var būt nežēlīga citā.
Ir arī dziļāks punkts attiecībā uz krioniku un cerībām. Dažreiz cilvēki vēlas, lai saglabāšana izskatītos tīra un vienkārša. Taču tā nav. Tā ir kompromisu ķēde, un katrs solis var ieviest jaunus bojājumus. Kriptoprotektori ir šīs ķēdes sastāvdaļa. Tie ir noderīgi, jo tie samazina ledus veidošanos. Tie ir riskanti, jo tie var kaitēt dzīvām strukturām pirms sākas garais aukstuma periods.
Tāpēc, kad kāds saka, ka 20% DMSO izraisa smagu audu bojājumus, rūpīgā atbilde ir šāda: tā var, atkarībā no audiem un apstākļiem. Tas nav niecīgs detaļas punkts. Tas ir krioprezervācijas zinātnes sirds. Mērķis nav atrast ķīmisku vielu, kas dara visu bez maksas. Mērķis ir samazināt viena veida bojājumus, neradot sliktākus.
Visgrūtāk saprastā daļa ir tā, ka abas patiesības var pastāvēt vienlaicīgi. DMSO var būt nepieciešams. DMSO var arī būt kaitīgs. Krioprezervācija pastāv šajā spriegumā. Tā prasa atbildi uz jautājumu, vai audi var tikt atdzesoti pietiekami tālu, pietiekami ātri un pietiekami vienmērīgi, lai apturētu ķīmiskās reakcijas, neļaujot kriptoprotektoram pašam nodarīt pārāk daudz ļauna ceļā uz šo rezultātu.
Tāpēc nopietns saglabāšanas darbs pievērš ciešu uzmanību posmu secībai, dzesēšanas ātrumam un brīdim, kad ķīmiskās reakcijas palēninās tik daudz, ka tās kļūst mazāk bīstamas. Kad audi ir pietiekami auksti, toksiskas reakcijas apstājas. Pirms šī brīža tās joprojām var nodarīt bojājumus.logs logs ir šaurs, un kļūdu pieļaujamā robeža ir reāla.
Es cieniju šo realitāti. Tā atstāj vietu iespējām, bet ne fantāzijām. Kriptoprotektors var palīdzēt saglabāt struktūru, taču tas nevar dzēst bioloģijas vai ķīmijas robežas. Tā ir vienkāršā patiesība aiz virsraksta.
„The Longer Horizon” (Garākais horizonts) mani tur tuvu tam pašam jautājumam: ko cerības var godīgi nest, ja saglabāšana joprojām ir atkarīga no stingrām robežām, rūpīga laika grafika un nepilnīgiem rīkiem?
Article by Lea Varga ·