Cryonics Questions and Choices
Ce face gheața într-o celulă atunci când un corp este supus crioprezervării?
Aceasta este întrebarea simplă din spatele științei. Este importantă deoarece crioionica depinde de păstrarea structurii, iar gheața poate perturba structura în mai multe moduri. Unele leziuni provin din cristale. Altele provin din apa care iese din celulă. Altele provin din stresul provocat de frigul intens și de substanțele chimice folosite pentru a combate formarea gheții.
O celulă este în mare parte apă. Când acea apă începe să înghețe, gheața se formează mai întâi în exteriorul celulei. Lichidul rămas în exterior devine mai sărat. Apa părăsește apoi celula pentru a echilibra lucrurile. Celula se micșorează. Membrana sa se strânge. Proteinele de la suprafață pot fi pierdute sau alterate. Acesta este unul dintre motivele pentru care congelarea este dăunătoare pentru țesuturile vii.
În conservarea ideală, scopul este de a opri complet formarea gheții. Această stare se numește vitrificare. Apa se transformă într-un solid asemănător sticlei, în loc să fie un cristal. Aceasta este calea cea mai curată în teorie, deoarece cristalele provoacă mai puține daune mecanice. Dar vitrificarea nu este simplă. Necesită amestecul chimic potrivit și condițiile corecte de răcire și încălzire.
Când aceste condiții nu sunt îndeplinite, gheața poate răni țesutul în mai multe moduri. Poate pătrunde prin membrane ca o pană. Poate deforma celulele pe măsură ce crește. Poate perturba straturile lipidice, care sunt foile uleioase care ajută membranele să rămână etanșe. De asemenea, poate lăsa mici scurgeri după dezgheț. Iată de ce leziunile prin congelare nu sunt un singur eveniment. Este un lanț de stres.
Un mod util de a imagina acest lucru este un burete ud pus într-un freezer. Pe măsură ce apa din jurul său îngheață, buretele se usucă și se micșorează. Dacă înghețarea este blândă și neregulată, buretele s-ar putea reveni parțial. Dacă înghețarea este brutală, părți din el se rup sau se îndure. O celulă este mult mai delicată decât un burete, dar problema de bază este similară. Apa părăsește celula. Forma se schimbă. Recuperarea devine mai dificilă.
Membranele merită o atenție specială. Nu sunt pereți fixi. Sunt straturi active, în continuă schimbare, cu proteine încorporate în ele. Unele dintre aceste proteine ajutoaroaneuronii să trimită semnale. Altele ajută la mutarea substanțelor chimice în și afară. Congelarea poate determina unele proteine membranare să se desprindă. De asemenea, poate rearanja lipidele membranare, moleculele grase care formează corpul membranei. Dacă lipidele se mută prea mult, membrana ar putea scurge sau își poate pierde forma normală.
Aici intră în scenă crioprotectorii. Acestea sunt substanțe adăugate pentru a reduce leziunile prin congelare. Ajută apa să evite formarea de cristale. De asemenea, susțin vitrificarea. Zaharoza, glicerolul și dimetil sulfoxidul sunt exemple utilizate în criobiologie. Ele nu elimină riscul. Îl reduc. De asemenea, vin cu propriile limite, deoarece concentrațiile mari pot stressa celulele în alte moduri.
Deci, problema nu este doar gheața. Este și prețul plătit pentru combaterea gheții.
Acest lucru contează pentru crioionică, deoarece corpul uman nu este o simplă mostră celulară. Este un sistem stratificat de țesuturi, vase, membrane și conexiuni. Țesutul cerebral este deosebit de sensibil, deoarece memoria și identitatea depind de structura fină. Dacă gheața deteriorează membranele sau mută proteinele, întrebarea devine dacă rămâne suficientă structură utilă pentru reparația viitoare.
Aici apar incertitudinile oneste. Nu există niciun pacient crioionic uman care să fi fost readus la viață. Deci, nimeni nu poate afirma, cu dovezi, că metodele actuale de conservare restaurează o persoană. Ceea ce se poate spune este mai restrâns. Unele forme de conservare celulară și tisulară pot menține structura surprinzător de bine. Unele pot menține părți ale membranelor și proteinelor funcționale după dezgheț. Acest lucru este real. De asemenea, nu este același lucru cu dovedirea revivificării întregului corp.
Un exemplu mic ajută. Imaginați-vă o sinapsă în creier, mica distanță unde un neuron vorbește cu altul. Dacă congelarea elimină unele proteine receptor de la acel loc, lanțul de semnalizare se slăbește. Dacă doar deformează membrana temporar, o parte din acea funcție s-ar putea întoarce la încălzire. Dacă membrana este ruptă prea mult, starea originală ar putea fi mai greu de recuperat. Diferența dintre aceste cazuri este uriașă, chiar dacă toate trei încep cu același frig.
De aceea, discuția despre crioionică se transformă adesea din „Poate gheața să deterioreze celulele?” în „Câtă structură rămâne după conservare?”. Aceasta este problema reală. Un corp conservat nu este judecat doar prin faptul dacă apa a înghețat. Este judecat prin faptul dacă aranjamentul important al celulelor, membranelor și semnalelor a fost pierdut ireparabil.
Există, de asemenea, o lecție mai profundă aici. Leziunile prin gheață nu sunt un verdict unic. Este o problemă variabilă. Unele structuri sunt mai fragile decât altele. Unele condiții de congelare sunt mult mai rele decât altele. Unele leziuni ar putea fi reversibile în principiu, mai ales dacă instrumentele viitoare de reparație devin foarte precise. Dar aceasta este încă o posibilitate, nu o promisiune.
Pentru cititorii care încearcă să distingă între speranță și gândire dorită, această distincție contează. Crioprezervarea poate fi înțeleasă ca o încercare de a menține structura atunci când biologia nu mai poate face treaba. Pericolul este real. Limitele sunt reale. Motivul pentru care oamenii tot privesc acest domeniu este, de asemenea, real. Reparația viitoare ar trebui să găsească suficientă ordine conservată pentru a lucra cu ea. Fără aceasta, este prea puțin de recuperat.
Deci, răspunsul clar este acesta: crioprezervarea poate cauza leziuni celulare prin gheață deoarece congelarea extrage apa din celule, deformează membranele și poate rupe structura de care au nevoie celulele pentru a funcționa. Vitrificarea încearcă să evite aceste leziuni prevenind cristalele de gheață, dar depinde de condiții exacte și nu șterge incertitudinea.
Ceea ce puteți înțelege acum este problema de bază din spatele frazei „leziuni prin gheață”. Nu este doar apa înghețată. Este pierderea formei, echilibrului și ordinii moleculare în interiorul celulei. Odată ce acest lucru este clar, întrebarea crioionică devine mai ușor de formulat onest. Provocarea nu este dacă frigul este inofensiv. Provocarea este dacă poate fi conservată suficientă structură fină pentru ca reparația viitoare să conteze.
Aceasta este genul de întrebare pe care The Longer Horizon este construit să o gestioneze. O singură întrebare clară, abordată fără grabă, și cu speranța păstrată în interiorul adevărului.
Article by Lea Varga ·