Cryonics Questions and Choices
Toxicita kryoprotektantov je jednou z tvrdých fakt v kryonike. Tie isté chemikálie, ktoré pomáhajú predchádzať tvorbe ľadu, môžu tiež poškodiť bunky, ak je dávka, načasovanie alebo teplota nesprávna.
To je problém, na ktorý táto lekcia odpovedá. Ako môže látka určená na ochranu buniek počas zmrazovania ich zároveň poškodzovať?
Krátka odpoveď je jednoduchá. Kryoprotektanty sú užitočné, ale nie sú zadarmo. Bunkám hrozí stres zo dvoch smerov naraz. Ľad môže roztrhať štruktúru a samotná ochranná chemikália môže narušiť vlastnú chémiu bunky.
Kryoprotektant je látka pridávaná pred ochladením. Jeho úlohou je znížiť pravdepodobnosť, že voda vnútri a okolo buniek vytvorí ľadové kryštály. Jednoducho povedané, pomáha vode správať sa menej nebezpečným spôsobom počas zmrazovania.
Bežné kryoprotektanty zahŕňajú látky ako dimetylsulfoxid, glycerol a etylénglykol. Každá z nich môže pomôcť v určitých podmienkach. Každá z nich sa však môže stať škodlivou, ak sú bunky vystavené príliš dlho alebo pri príliš vysokej koncentrácii.
Toto je to, čo vedci myslia pojmom toxicita v tomto kontexte. Neznamena to jed v dramatickom, bežnom význame. Znamená to, že chemikála začína zasahovať do normálnej funkcie bunky. Membrána môže byť namáhaná. Proteíny sa môžu správать nevhodne. Vyváženie vody sa môže príliš posunúť.
Bunky sú krehké, pretože závisia od rovnováhy. Ich membrány musia zostať dostatočne pružné, aby fungovali. Ich proteíny si musia udržať svoj tvar. Vnútorné hladiny solí a vody musia zostať v узком rozsahu. Kryoprotektanty môžu túto rovnováhu narušiť.
Poškodenie môže nastať niekoľkými spôsobmi. Niektoré kryoprotektanty vstupujú do buniek a menia spôsob pohybu vody. Niektoré spôsobujú, že bunka príliš rýchlo stráca vodu. Niektoré menia samotnú bunkovú membránu. Niektoré sa stávajú škodlivejšími s rastúcim časom expozície.
Teplota má tiež význam. Chemikála môže byť menej škodlivá, keď je studená, než keď je teplá. Preto kryptonika a kryobiológia venujú pozornosť rýchlosti ochladzovania, času nahrávania a poradiu, v ktorom sa tekutiny pridávajú a odoberajú. Detaily majú význam, pretože bunky neodpúšťajú veľa chýb.
Samotné zmrazovanie pridáva ďalší problém. Ako sa tvorí ľad mimo bunky, zvyšná kvapalina sa stáva koncentrovanejšou. To vysáva vodu z bunky. Bunka sa potom stretáva so zmenšením, solným stresom a chemickým stresom súčasne. Kryoprotektanty pomáhajú znížiť tvorbu ľadu, ale môžu prispieť aj k chemickému stresu.
Preto je konzervácia nikdy len o jednej zázračnej tekutine. Je to o rovnováhe. Príliš málo kryoprotektantu ponechá bunky otvoreným pre poškodenie ľadom. Príliš veľa ich môže poškodiť toxicitou. Cieľom je nájsť bod, kde je celkové poškodenie najnižšie.
Malý príklad
Predstavte si človeka, ktorý sa snaží zabrániť tomu, aby sa ovocie pri zamrznutí zhoršilo v chladnej miestnosti. Ak sa ovocie nechá samé, ľadové kryštály môžu zničiť jeho textúru. Ak sa ponorí do silného cukrového kúpeľa príliš dlho, ovocie sa môže tiež negatívne zmeniť. Ochraný krok pomáha, ale iba v správnom množstve a správny čas.
Bunky sú samozrejme krehkejšie ako ovocie. Ale myšlienka je podobná. Ochranná látka môže znížiť jeden druh poškodenia a vytvoriť iné, ak sa používa bezstarostne.
Preto výskumníci študujú koncentráciu, rýchlosť ochladzovania a čas expozície spoločne. Metóda, ktorá vyzerá dobre v jednej tkanive, môže zlyhať v inej. Riešenie, ktoré chráni malý vzorku buniek, nemusí chrániť väčší orgán. Biológia sa nerozširuje čistým spôsobom.
V krynike to má význam, pretože konzervácia je o viac než len o chladné skladovanie. Začína pohotovostným stavom a stabilizáciou po vyhlásení lekárskej smrti. Potom nasleduje doprava, ochladzovanie a chemická príprava. Ak je ochranná chémia slabá, neskoršie chladné skladovanie nemôže napraviť toto skoré poškodenie.
To neznamená, že problém je beznádejný. Znamená to, že problém je reálny. Toxicita kryoprotektantov je jedným z hlavných dôvodov, prečo je kryokonzervácia oblasťou opatrných kompromisov, nie jednoduchými príbehmi o úspechu.
Záznam výskumu už dlho ukazuje toto napätie. Niektoré tkanivá prežívajú lepšie, keď je chémia dobre naladená. Niektoré ukazujú menej poškodenia pri pomalšom alebo opatrnejšom procese. Niektoré štúdie na zvieratách a orgánoch priniesli užitočné lekcie, ale nie sú dôkazom ľudského oživenia. Sú dôkazom, že bunky a tkanivá môžu byť niekedy lepšie chránené než predtým.
Tento rozdiel má význam. Zachovaná bunka alebo orgán nie je zachovaná osoba. Laboratórny výsledok nie je sľub. Je to kus mapy a mapa je stále neúplná.
Pre čitateľov, ktorí uvažujú o krynike ako o voľbe orientovanej do budúcnosti, je to jedna z najjasnejších lekcií. Otázka nie je, či sú kryoprotektanty dobré alebo zlé. Otázka je, koľko poškodenia predídu, koľko poškodenia pridajú a koľko budúcej opravy by mohla byť jedného dňa možná.
To je triezva otázka. Je to tiež užitočná otázka. Udržuje pozornosť na realite namiesto ilúzií.
Čo sa dá teraz pochopiť, čo nebolo jasné na začiatku? Kryoprotektanty nie sú magické štíty. Sú to nástroje, ktoré bojujú proti ľadu prijímaním určitého chemického rizika. Keď je to vidieť, krynika sa stáva ľahšie posudzovanú úprimne.
Jasnou súčasťou The Longer Horizon je: nádej je úprimnejšia, keď dokáže pomenovať poškodenie rovnako ako možnosť.
Article by Lea Varga ·