Cryonics Questions and Choices
Kryokonzervácia spôsobuje poškodenie buniek ľadom
Čo robí ľad s bunkou, keď je telo kryokonzerované?
Je to jednoduchá otázka podstaty vedy. Má to význam, pretože kryoňika závisí na zachovaní štruktúry a ľad môže štruktúru narušiť niekoľkými spôsobmi. Niektoré poškodenia vznikajú kryštálmi. Niektoré pramenia z toho, že voda uniká z bunky. Niektoré sú dôsledkom stresu spôsobeného hlbokým chladom a chemikáliami používanými na boj proti ľadu.
Bunka sa skladá prevažne z vody. Keď táto voda začína mrznúť, ľad sa najprv tvorí mimo bunky. Zvyšná tekutina okolo stáva slanejšou. Voda potom opúšťa bunku, aby vyvážila pomery. Bunka sa zmenšuje. Jej membrána sa napína. Proteíny na povrchu môžu byť stratené alebo alteredované. Toto je jeden z dôvodov, prečo je mrazenie náročné pre živú tkanivu.
Pri ideálnej konzervácii je cieľom zabrániť tvorbe ľadu úplne. Tento stav sa nazýva vitrifikácia. Voda sa mení na sklovitú pevnú látku namiesto kryštálu. Je to teoreticky najčistejšia cesta, pretože kryštály spôsobujú menej mechanického poškodenia. Vitrikácia však nie je jednoduchá. Vyžaduje správnu chemickú zmes a správne podmienky ochladzovania aj otepľovania.
Keď tieto podmienky nie sú splnené, môže ľad poškodiť tkanivo niekoľkými spôsobmi. Môže presakovať cez membrány ako klín. Môže deformovať bunky, keď rastie. Môže narušiť lipidové vrstvy, čo sú mastné listy, ktoré pomáhajú membránam zostať utesnené. Môže tiež po rozmrazení zanechať malé netesnosti. Preto poškodenie mrazom nie je jedna jediná udalosť. Je to reťazec stresových situácií.
Jedným z užitočných spôsobov, ako si to predstaviť, je mokrá špongia voľičke. Ako sa voda okolo nej zamrzne, špongia schne a zmenší sa. Ak je mrazenie jemné a nerovnomerné, špongia sa môže čiastočne vrátiť do pôvodného tvaru. Ak je mrazenie drsné, časti sa môžu otrhať alebo stuhnúť. Bunka je oveľa krehkejšia ako špongia, ale základný problém je podobný. Voda odchádza. Tvar sa mení. Obnova sa stáva ťažšou.
Membrány si zaslúžia osobitnú pozornosť. Nie sú to pevné múry. Sú to aktívne, posúvajúce sa vrstvy s vloženými proteínmi. Niektoré z týchto proteínov pomáhajú neurónom posielať signály. Niektoré pomáhajú premiestňovať chemikálie dnu i von. Mrazenie môže spôsobiť, že niektoré membránové proteíny odpadnú. Môže tiež preusporiadať membránové lipidy, mastné molekuly, ktoré tvoria telo membrány. Ak sa lipidy príliš posunú, membrána môže netesniť alebo stratiť svoj normálny tvar.
Tu do hry vstupujú kryoprotektanty. Sú to látky pridávané na zníženie poškodenia mrazom. Pomáhajú vode vyhnúť sa tvorbe kryštálov. Podporujú aj vitrifikáciu. Sacharóza, glycerol a dimetylsulfoxid sú príklady používané v kryobiológii. Nezrušia riziko. Znižujú ho. Prinášajú však aj svoje vlastné limity, pretože vysoké koncentrácie môžu bunky iným spôsobom zaťažovať.
Problém teda nie je len v ľade. Je to aj cena boja proti ľadu.
To má význam pre kryoňiku, pretože ľudské telo nie je jednoduchý vzorka buniek. Je to vrstvený systém tkanív, ciev, membrán a spojení. Mozgová tkaniva je obzvlášť citlivá, pretože pamäť a identita závisia na jemnej štruktúre. Ak ľad poškodí membrány alebo premiestni proteíny, otázkou sa stáva, či zostalo dostatok použiteľnej štruktúry pre budúcu opravu.
Tu patrí úprimná neistota. Neexistuje žiadny pacient kryoňiky, ktorý by bol oživený. Nikto si preto nemôže nárokovať, že súčasnými metódami konzervácie je možné človeka obnoviť s dôkazmi. To, čo možno povedať, je užšie. Niektoré formy bunkovej a tkanivovej konzervácie dokážu zachovať štruktúru prekvapivo dobre. Niektoré dokážu udržať funkčné časti membrán a proteínov po rozmrazení. To je realita. Nie je to však to isté ako dôkaz o oživení celého tela.
Malý príklad pomôže. Predstavte si synapsu v mozgu, tenký priestor, kde jeden neurón komunikuje s druhým. Ak mrazenie odstráni niektoré receptorové proteíny z tohto miesta, signálny reťazec oslabne. Ak iba dočasne deformuje membránu, časť tejto funkcie sa môže pri otepľovaní vrátiť. Ak je membrána príliš veľmi roztrhaná, pôvodný stav bude ťažšie obnoviť. Rozdiel medzi týmito prípadmi je obrovský, hoci všetky tri začínajú rovnakým chladom.
Preto sa diskusia v kryoňike často posúva od „Môže ľad poškodiť bunky?“ k „Koľko štruktúry zostalo po konzervácii?“ To je skutočný problém. Konzervované telo sa nehodnotí len podľa toho, či voda zamrzla. Hodnotí sa podľa toho, či bola stratená dôležitá usporiadanosť buniek, membrán a signálov nad rámec opravy.
Je tu aj hlbšia lekcia. Poškodenie ľadom nie je jednoznačný verdikt. Je to variabilný problém. Niektoré štruktúry sú krehkejšie ako iné. Niektoré podmienky mrazenia sú oveľa horšie ako iné. Niektoré poškodenie môže byť v princípe reverzibilné, najmä ak budú budúce opravné nástroje veľmi presné. Ale to je stále možnosť, nie záruka.
Pre čitateľov, ktorí triedia nádej od túžobného myslenia, má tento rozdiel význam. Kryokonzerváciu možno chápať ako pokus udržať štruktúru, keď biológia už nedokáže svoju prácu vykonať. Nebezpečenstvo je reálne. Limity sú reálne. Dôvod, prečo sa ľudia stále pozerajú na tento odbor, je tiež reálny. Budúca oprava by potrebovala nájsť dostatok zachovanej poriadku, aby mohla pracovať. Bez toho je na obnovu príliš málo.
Takže jasná odpoveď je nasledovná: kryokonzervácia môže spôsobiť poškodenie buniek ľadom, pretože mrazenie vysáva vodu z buniek, deformuje membrány a môže prerušiť štruktúru, ktorú bunky potrebujú na fungovanie. Vitrifikácia sa snaží tomu poškodeniu predísť tým, že zabraňuje tvorbe kryštálov ľadu, ale závisí od presných podmienok a nezrušuje neistotu.
Čo môžete teraz pochopiť, je jadrová otázka za frázou „poškodenie ľadom“. Nie je to len zmrazená voda. Je to strata tvaru, rovnováhy a molekulárneho poriadku vnútri bunky. Keď je toto jasné, otázka kryoňiky sa stáva jednoduchšou na úprimné formulovanie. Výzvou nie je to, či je chlad neškodný. Výzvou je to, či sa dá zachovať dostatočná jemná štruktúra, aby bola budúca oprava významná.
Toto je typ otázky, na ktorú je postavená The Longer Horizon. Jedna jasná otázka, čelená bez ponáhľania, s nádejou držanou vnútri pravdy.
Article by Lea Varga ·