Cryonics Questions and Choices
Grūts jautājums atrodas krioterapijas centrā: kā atdzesēt ķermeni, nepārvēršot tā šūnas drupās? Tas ir īstais zinātnes uzdevums, un tas nosaka katru soli – no gatavības stāvokļa līdz saglabāšanai.
Krioterapija sākas pēc tiesiska nāves pasludināšanas. Tā nav dzīva cilvēka ārstēšana. No šī brīža darbs vērsts uz bojājumu palēnināšanu pēc iespējas ātrāk.
Pirmā problēma ir ledus. Kad ūdens sala, tas nesala vienmērīgi. Vispirms veidojas tīrs ledus, bet atlikušais šķidrums kļūst sāļāks. Tas var izžāvēt šūnas un tās sabojāt divos veidos. Ledus kristāli var izjaukt struktūru, bet atlikušais šķidrums var kļūt tik agresīvs, ka ievaino audus.
Tāpēc krioterapijā izmanto krioprotektantus. Tie ir ūdenī šķīstoši ķīmiskie savienojumi, kas pazemina ūdens sasalšanas punktu un palīdz samazināt ledus veidošanos. Noderīga koncentrācija bieži atrodas 5 līdz 15 procentu diapazonā, lai gan precīzs līmenis ir atkarīgs no audiem un metodes.
Agrīnie eksperimenti izmantoja DMSO, taču vēlākā prakse daudzos protokolos parādīja, ka glicerīns ir labāks aizsardzības līdzeklis. Mūsdienās nozare izmanto nelielu savienojumu grupu, nevis tos daudzumos, kas ir pētīti. Daži krioprotektanti spēj iekļūt šūnās. Tie ir pietiekami mazi, lai izietu cauri šūnu membrānām. Citi nespēj iekļūt. Tie ir lielāki polimēri, kas paliek ārpus šūnām un palīdz apturēt ledus augšanu starpšūnu telpās.
Līdz ar to svarīga ir arī šķidruma vide, kas šīs vielas nogādā. To sauc par nesēja šķīdumu vai bāzes perfuzātu. Tā osmotiskais spiediens tiek uzturēts tuvu normālam ķermeņa šķidruma līmenim – apmēram 300 mOsm/kg –, lai šūnas piepildīšanas laikā nepārāk strauji sarautu vai uzbriedu. Šāda līdzsvara uzturēšana šķiet niecīga, taču tā nav. Šūnas reaģē ļoti ātri, ja mainās vide ap tām.
Veseliem orgāniem ķīmiskās vielas nevar ievadīt vienlaicīgi. Parastā metode ir pakāpeniska perfūzija. Koncentrācija palielinās posmos, bieži izmantojot ceturtdaļas, pusi un pilnu stipruma soļus, katrā solī laiks tiek pavadīts tieši pie 0°C. Šī lēnāka piepildīšana palīdz audiem pielāgoties un samazina šoku. Tas ir svarīgi arī tāpēc, ka asins-smadzeņu barjera neļauj lielām iebrūkošām molekulām brīvi iziet cauri. Smadzenēs koncentrācijas izmaiņas jāregulē piesardzīgi.
Vienkāršs piemērs padara šo vieglāk iztēlojamies. Iedomājieties sūkli, ko aizvieto ar jaunu šķidrumu. Ja jaunais šķidrums ieplūst pārāk strauji, sūklis izliecas un saplaisā. Ja tas ieplūst pa posmiem, izmaiņas norit maigāk. Krioterapija cenšas panākt, lai audi uzvestos vairāk otrajā gadījumā.
Pastāv arī cits ceļš – vitrifikācija. Neļaujot ūdenim veidoties ledum, audus piesātina ar pietiekamu daudzumu krioprotektanta, lai visa tilpuma aukstumā pārvērstos stiklveida cieta vielā. Pie aptuveni -100°C atlikušais nesasalušais šķidrums kļūst par stiklu. Tas var samazināt mehāniskos bojājumus, ko rada ledus. Taču vitrifikācija prasa lielāku aizsardzību un rūpīgu temperatūras kontroli. Atdzesēšanu un atkarsēšanu jāveic stingri disciplinēti, jo krioprotektantu toksicitāte pieaug, kad temperatūra ir tuvu 0°C, pat ja pats ķīmiskais savienojums augstākā temperatūrā uzvedas citādi.
Tāpēc nozares speciālisti runā par soļu secību. Atdzesēšana sasalšanai notiek lēni, bieži vien mazāk nekā 1°C minūtē. Vitrifikācijas gadījumā atkarsēšana tiek virzīta pēc iespējas ātrāk. Tas nav niecīgs detaļu jautājums. Tā ir atšķirība starp procesu, kas saglabā struktūru, un procesu, kurā ļauj bojājumiem izplatīties.
Krioterapija ietver arī praktisku darbu ap pacientu. Gatavības režīms nozīmē būt gatavam, kad nāve ir tuvojas vai tikko ir pasludināta. Stabilizācija sākas nekavējoties. Tā var ietvert atdzesēšanu, asinsrites atbalstu un transportēšanu uz saglabāšanas centru. Pēdējos gados dažas grupas izmantoja infūziju caur krūšu kaulu kā neiroprotektīvo vielu sākotnējās ievades ceļu. Citi pētījumi ir izskatījuši deguna ceļu noteiktu neiroprotektīvo līdzekļu ievadei, lai gan šai idejai ir robežas un tā nav galīgā atbilde.
Zinātne viena nozīmīga aspekta dēļ joprojām ir šaura. Ir pētīti aptuveni simts krioprotektantu savienojumi, taču rutīnas līmenī tiek izmantoti tikai daži. Viens izplatīts vitrifikācijas šķīdums, ko sauc par M22, apvieno iebrūkošos krioprotektantus, izotonisku nesēju un ledus veidošanās inhibitorus. Šie inhibitori, piemēram, X-1000 un Z-1000, paredzēti, lai traucētu ledus augšanu, nevis iekļūtu šūnās.
Neviens no šī nerāda, ka nākotnē būtu iespējama atdzīvināšana. Tas tomēr rāda, ka krioterapija ir balstīta uz reālu bioloģisku problēmu, nevis laika apturēšanas fantāzijām. Darbs ir vērsts uz bojājumu samazināšanu soli pa solim, cerībā, ka nākotnes zinātne kādreiz spēs kaut ko lietderīgu izdarīt ar atlikušo struktūru.
Man šķiet, ka tas ir godīgs šīs tēmas centrs. Krioterapija jautā, vai pietiekami daudz no cilvēka var saglabāt veselu, lai vēlāk tam būtu nozīme. Šis jautājums ir konkrētāks nekā solījums un plašāks nekā sauklis.
„Garais horizonts” tur prātā tieši tādu pašu domu formu: vienu skaidru jautājumu par krioterapiju, nākotnes saglabāšanu un to, ko cerības var nozīmēt reāli.
Article by Lea Varga ·