Ime krionike upućuje na krivu ideju. Ljudi zamišljaju smrzavanje, tijelo pretvoreno u led poput odreska u dubokom zamrzivaču. No stvarni cilj je čudniji i pažljiviji od toga, a bolje ga izražava fraza koja zvuči gotovo kao protuslovlje: očuvanje bez smrzavanja. Trik koji to omogućuje jevitrifikacija, a ovo je kratka, sažeta verzija onoga što je to, što vam donosi, te, jednako važno, što to ne donosi.
Dovođenje tijela u staklastoslično stanje
Vitrifikacija je proces pretvaranja tekućine u čvrsto stanje bez formiranja kristala. Riječ dolazi iz latinskogavitrum, staklo, a staklo je upravo ispravna mentalna slika. Kada hladite većinu tekućina, one kristaliziraju; ohladite ih na ispravan način, uz ispravnu kemiju, i umjesto toga one postaju sve viskoznije dok se ne zaključaju u krutu, neuređenu čvrstu tvar. Kristali se ne formiraju. Molekule su gotovo u istom rasporedu kao u tekućem stanju, samo više ne pokazuju kretanje.
U krioprezervaciji, to je razlika između uništenoga mozga i neoštećenoga. Voda u stanicama tijela uglavnom je zamijenjenakrioprotektivnim sredstvima, a tkivo se hladi dok ne dosegne temperaturu staklastoga prijelaza, negdje oko -120°C do -135°C, i očvrsne. Rezultat nije smrznuto tijelo. To je tkivo u staklastosličnom stanju, a u tom stanju propadanje je praktički zaustavljeno.
Što vitrifikacija postiže
Ako je dobro provedena, vitrifikacija istodobno postiže četiri stvari:
- Sprječava formiranje kristala leda, pa mehaničko drobljenje smrzavanja nikada ne nastupi.
- Očuvava staničnu i strukturne arhitekture tkiva, najvažnije neuronsko ožičenje u mozgu.
- Usporava sve kemijske i biološke reakcije gotovo do potpunoga mirovanja, zaustavljajući propadanje.
- Zadržavainformaciju obrasac tkiva, onaj kojizapravo kodira osobu, dovoljno neoštećeno da bi buduća tehnologija mogla jednog dana popraviti i vratiti ga u život.
Upravo je to razlog zbog kojeg je sve ovo vrijedno učiniti, a povezuje se izravno sonime što je biostaza: zadržite strukturu, zadržite osobu, čak i preko razdoblja koje današnja tehnologija ne može premostiti.
Što vitrifikacija ne čini
Ovdje iskrenost ima veću važnost od entuzijazma. Vitrifikacija ne vraća život. Ne zaustavlja starenje niti liječi bolest koja je uzrokovala smrt. Ona sama po sebi ne jamči da će itko biti oživljen. Sve što čini, a to je dosta, jest očuvati fizički supstrat osobe dovoljno dobro da pitanje oživljavanja ostane otvoreno umjesto da bude zauvijek zatvoreno ukopom ili kremiranjem. To je most prema budućnosti koja možda neće biti u stanju završiti posao, zbog čega smo jednako jasni da jeoživljavanje trenutno nemoguće.
Sve što slijedi ovisi o ispravnom izvođenju ovog jednog koraka. Ako bi oštećenje smrzavanjem uništilo strukturu mozga u prvim satima, nijedna buduća medicina ne bi mogla rekonstruirati ono što je izgubljeno, jer bi informacija sama bila nestala. Vitrifikacija je razlika između očuvanja osobe i jednostavnog pohranjivanja olupine. Upravo je to razlog zbog kojeg ona zauzima središnje mjesto unačinu na koji se zapravo provodi moderna krioprezervacija.
Kada je fiksacija bolja opcija
Vitrifikacija ovisi o tome hoće li se kriozaštitno sredstvo rasporediti tamo gdje je potrebno, a to ovisi o cirkulacijskom sustavu koji još uvijek ravnomjerno distribuira. Gdje je ishemičko oštećenje već teško, to se ne događa, a nepotpuna perfuzija znači led u mjestima koja su najvažnija. Za takve slučajeve postoji drugi postupak: aldehidom stabilizirana krioprezervacija, odnosno ASC.
ASC započinje perfuzijom mozga glutaraldehidom, fiksativom koji umrežava proteine na mjestu. Propadanje odmah prestaje, a struktura je zaključana prije nego što započne hlađenje. Nakon što je tkivo stabilizirano, kriozaštitno sredstvo može se polako podići do visoke koncentracije, oko 65% etilen glikola, a mozak se vitrificira blizu -135°C za dugotrajno pohranjivanje.
Dokazi za to izuzetno su izravni. ASC je održao sinaptičku povezanost cijelog svinjskog mozga dovoljno dobro da osvojinagradu za veliki sisavac Brain Preservation Foundationa, provjerenu 3D elektronskom mikroskopijom nakon zagrijavanja.
Kompromis je stvaran i mora biti otvoreno priznat.Fiksacija nije reverzibilna ničim što je trenutno zamislivo. Glutaraldehid održava konektom u izvanrednim detaljima, a to čini tako što kemijski povezuje proteine, što onemogućuje biološko ponovno pokretanje tog tkiva. ASC čuva uzorak i odustaje od mogućnosti povratka kroz izvorni supstrat, što jepitanje kontinuiteta u fizičkom obliku.
Upravo zato to nije standardno rješenje. Kada je perfuzija dobra, vitrifikacija omogućuje oba pristupa. ASC je ono što koristimo kada je alternativa gubitak strukture u potpunosti.
Ukratko: Suvremena krioprezervacija ima za cilj vitrifikaciju tkiva umjesto zamrzavanje. Krioprotektanti smanjuju stvaranje leda kako bi biološka struktura mogla ući u stabilno, staklastog stanja.
Istražite ovaj praktični alat
Upotrijebite interaktivni alat za istraživanje pitanja u ovom članku.
Učitavanje interaktivnog alata...
Dodatno čitanje