Cryonics Questions and Choices
Krioprezervācijas laikā, kad tiek konservēts ķermenis, ko sasalšana dara ar šūnām?
Tas ir vienkāršais jautājums, kas slēpjas aiz zinātnes. Tas ir svarīgi, jo krionika balstās uz struktūras saglabāšanu, un ledus var traucēt struktūrai vairākos veidos. Daļu bojājumu rada kristāli. Daļu rada ūdens izplūšana ārpus šūnas. Daļu rada dziļā aukstuma un ķīmisko vielu, kas cīnās pret ledu, radītais stress.
Šūna lielākoties sastāv no ūdens. Kad šis ūdens sāk sasalt, ledus vispirms veidojas ārpus šūnas. Atlikušais šķidrums ārpusē kļūst sāļāks. Ūdens tad atstāj šūnu, lai līdzsvarotu situāciju. Šūna sarūk. Tās membrāna pievelkas. Uz virsmas esošie proteīni var tikt zaudēti vai mainīti. Tas ir viens iemesls, kāpēc sasalšana ir smaga dzīviem audiem.
Ideālā konservēšanā mērķis ir vispār neļaut veidoties ledum. Šo stāvokli sauc par vitrifikāciju. Ūdens pārvēršas stiklveida cietavielā, nevis kristālā. Teorijā tā ir tīrākā ceļa gaita, jo kristāli nodara mazāk mehānisku kaitējumu. Bet vitrifikācija nav vienkārša. Tai nepieciešama pareiza ķīmisko vielu kombinācija un pareizi atdzesēšanas un uzsildīšanas apstākļi.
Kad tie apstākļi netiek izpildīti, ledus var bojāt audus vairākos veidos. Tas var iespiesties caur membrānām kā klucis. Tas var deformēt šūnas augšanas laikā. Tas var traucēt lipīdu slāņiem, kas ir taukainās plēves, palīdzot membrānām palikt noslēgtām. Tas arī var atstāt nelielas noplūdes pēc atkausēšanas. Tāpēc sasalšanas bojājumi nav viens vienots notikums. Tā ir spriedzes ķēde.
Viens noderīgs veids, kā to aptvert, ir slapja sūka saldētavā. Kad ūdens ap to sasalst, sūka žūst un sarūk. Ja sasalšana ir maiga un nevienmērīga, sūka daļēji var atsaukties. Ja sasalšana ir nežēlīga, dažas tās daļas saplaisā vai kļūst stingras. Šūna ir daudz delikātāka nekā sūka, bet pamatproblēma ir līdzīga. Ūdens izplūst. Forma mainās. Atgūšana kļūst grūtāka.
Membrānām ir īpaši jāpievērš uzmanība. Tās nav fiksētas sienas. Tās ir aktīvi, kustīgi slāņi ar tajiem iegultiem proteīniem. Daži no šiem proteīniem palīdz neironiem nosūtīt signālus. Daži palīdz pārvietot ķimikālijas iekšā un ārā. Sasalšana var liekt daļai membrānas proteīnu atdalīties. Tā arī var pārgrupēt membrānas lipīdus, tauku molekulas, kas veido membrānas pamatu. Ja lipīdi nobīdās pārāk daudz, membrāna var sākt noplūst vai zaudēt normālo formu.
Tur stāsts ieved krioprotektantus. Tie ir vielas, kas tiek pievienotas, lai samazinātu sasalšanas bojājumus. Tās palīdz ūdenim izvairīties no kristālu veidošanās. Tās arī atbalsta vitrifikāciju. Saharoze, glicerols un dimetil sulfoksīds ir piemēri, ko izmanto kriobioloģijā. Tās neizslēdz risku. Tās to samazina. Tās arī rada savus pašas ierobežojumus, jo augstas koncentrācijas var stresēt šūnas citos veidos.
Tātad problēma nav tikai ledus. Tā ir arī cena, kas jāmaksā par cīņu pret ledu.
Tas ir svarīgi krionikai, jo cilvēka ķermenis nav vienkārša šūnu parauga. Tā ir slāņota sistēma ar audiem, asinsvadiem, membrānām un savienojumiem. Smadzeņu audi ir īpaši jutīgi, jo atmiņa un identitāte ir atkarīgas no smalkas struktūras. Ja ledus bojā membrānas vai pārkārto proteīnus, jautājums kļūst par to, vai pietiekami daudz noderīgas struktūras paliek nākamajam remontam.
Tieši tur pieder godīga nenoteiktība. Nav cilvēka krionikas pacienta, kas būtu atdzīvināts. Tātad neviens nevar apgalvot ar pierādījumiem, ka mūsdienu konservēšanas metodes atjauno personu. Kas teicams ir šaurāks. Dažas šūnu un audu konservēšanas formas var pārsteidzoši labi saglabāt struktūru. Dažas var saglabāt membrānu un proteīnu daļas funkcionālas pēc atkausēšanas. Tas ir reāli. Tas arī nav tas pats, kas pierādīt visa ķermeņa atdzīvināšanu.
Mazs piemērs palīdz. Iedomājieties sinapsi smadzenēs, niecīgo spraugu, kur viens neirons runā ar otru. Ja sasalšana noņem dažu receptoru proteīnu no šīs vietas, signālu ķējde vājinās. Ja tā tikai izkropļo membrānu uz laiku, daļa no tās funkcijas var atgriezties, uzsilstot. Ja membrāna ir pārāk stipri saplaisājusi, oriģinālo stāvokli var būt grūtāk atgūt. Starpība starp šiem gadījumiem ir milzīga, kaut visi trīs sākas ar to pašu aukstumu.
Tāpēc krionikas diskusija bieži pāriet no „Vai ledus var bojāt šūnas?” uz „Cik daudz struktūras paliek pēc konservēšanas?” Tas ir īstais jautājums. Konservētu ķermeni vērtē ne tikai pēc tā, vai ūdens sasalva. To vērtē pēc tā, vai svarīgā šūnu, membrānu un signālu sakārtojums ir zaudēts neatgriezeniski.
Šeit ir arī dziļāka mācība. Ledus bojājumi nav viens spriedums. Tā ir mainīga problēma. Dažas struktūras ir trauslākas par citām. Daži sasalšanas apstākļi ir daudz sliktāki par citiem. Daži bojājumi principā varētu būt apgriezami, it īpaši ja nākotnes remonta rīki kļūs ļoti precīzi. Bet tas joprojām ir iespējamības variants, nevis solījums.
Lasītājiem, kuri šķiro cerību no ilūzijām, šī atšķirība ir svarīga. Krioprezervāciju var saprast kā mēģinājumu satverties pie struktūras, kad bioloģija vairs nevar paveikt savu darbu. Briesmas ir reālas. Ierobežojumi ir reāli. Iemesls, kāpēc cilvēki joprojām skatās uz šo jomu, arī ir reāls. Nākamajam remontam būtu jāatrod pietiekami daudz saglabātas kārtības, no kuras strādāt. Bez tā ir par maz atgūstama.
Tātad skaidrā atbilde ir šāda: krioprezervācija var izraisīt šūnu bojājumus ledus dēļ, jo sasalšana izvelk ūdeni ārpus šūnām, izkropļo membrānas un var sabojāt struktūru, ko šūnām vajag, lai darbotos. Vitrifikācija cenšas izvairīties no šiem bojājumiem, novēršot ledus kristālus, bet tā ir atkarīga no precīziem apstākļiem un neizslēdz nenoteiktību.
Ko jūs tagad varat saprast, ir kodola jautājums aiz frāzes „ledus bojājumi”. Tā nav tikai sasalis ūdens. Tā ir formas, līdzsvara un molekulārās kārtības zudums šūnas iekšienē. Kad tas ir skaidrs, krionikas jautājums kļūst vieglāk formulējams godīgi. Izraisītājs nav tas, vai aukstums ir nekaitīgs. Izraisītājs ir tas, vai pietiekami daudz smalkas struktūras var tikt saglabāta, lai nākamais remonts būtu nozīmīgs.
Tā ir jautājumu kategorija, kādu The Longer Horizon ir veidots, lai turētu. Viens skaidrs jautājums, kas tiek risināts bez steigas un ar cerību, kas ietverta patiesībā.
Article by Lea Varga ·