Коли мозок оживає після смерті Les Echos
Американський експеримент, проведений на мозку обезголовлених свиней, дав дивовижні результати. Смерть не таке швидке або настільки синхронне явище, як вважалося. Це може торкнутися питання донорства органів.
Якщо смерть така стара, як світ, танатологія, присвячена їй наука, все ще перебуває в зародковому стані. І це часто моторошно, часом страшно, але завжди захоплююче. Дослідження, опубліковане у відомому журналі "Nature" 17 квітня під назвою "Відновлення кровообігу та клітинних функцій мозку через кілька годин після смерті", йде в цьому ключі: моторошне, жахливе та захоплююче.
Уявіть натомість: команда американських вчених, яку очолює якийсь Ненад Сестан з Єльського університету, вирушає на бійню в Нью-Хейвені, штат Коннектикут, щоб забрати голови близько тридцяти молодих свиней віком 6 років на 8 місяців і щойно обезголовлених. Вони приносять тридцять голів назад у свою лабораторію і там, через кілька годин після останнього писку, «підключають» їх до машини за своїм винаходом, яка приблизно нагадує машину для діалізу. І що вони бачать? Що мозок нещасних свиней - частково - відновився !
Це може звучати як (погана) наукова фантастика, але це не так. Машина, про яку йде мова, називається BrainEx, і вона допомагає відновлювати кисень і циркулювати в мертвому мозку. Надзвичайно важлива функція, оскільки кисень дозволяє мітохондріям, цим електростанціям наших клітин, "спалювати" органічну речовину, виробляючи енергію у вигляді аденозинтрифосфату (АТФ) - людський організм щодня споживає та регенерує еквівалент власної ваги в АТФ.
На момент смерті припинення постачання кисню - явище, яке називається аноксиєю - позбавляє клітини джерела енергії. Як і батареї, що закінчуються в резерві, вони перестають функціонувати і гинуть. Нервові клітини нашого мозку не є винятком, вони використовують цю енергію, зокрема, для підтримки свого "мембранного потенціалу", цієї різниці в електричному потенціалі, що виникає внаслідок присутності іонів (електрично заряджених атомів) на внутрішній і зовнішній гранях. захисний конверт.
"Життя" збудливої клітини, як нейрон, повністю полягає в її здатності диференційовано розподіляти ці іони калію або натрію по обидва боки мембрани, щоб підтримувати цю різницю в електричному потенціалі, що дозволяє їй спілкуватися з іншими клітинами її види », - пояснює П’єр-Марі Ледо, дослідник неврології в Інституті Пастера та CNRS.
Місцева діяльність
Отже, все залежить в тонкій мірі, в мозку, як і в інших органах тіла, від надходження кисню. І роль BrainEx полягає в тому, щоб перейти від системи крові після аноксії. Для цього машина вводить мозок обезголовленим свиням замінник крові при температурі 37 ° С. Експеримент жодним чином не був спрямований на "реанімацію" мертвого мозку - цілі, яка є абсолютно недосяжною в сучасному стані техніки (і яка, можливо, буде завжди). Але отримані результати не менш вражаючі.
Єльські дослідники змогли помітити, що після чотирьох годин аноксиї - проміжок часу між обезголовленням свиней і повторним зрошенням їх мозку за допомогою цієї системи штучної перфузії крові - цереброваскулярна система нормально пульсує. У той же час візуалізація мозку показала, що певні нейронні ланцюги знову починають функціонувати, хоча ця електрична активність залишається обмеженою до місцевого рівня.
Також на клітинному рівні багато функцій, які вважалися несумісними зі смертю, можна було відновити завдяки системі реоксигенації: це не тільки дозволило в значній мірі уникнути процесу запрограмованої смерті, відомого як назва апоптозу (див. Протилежне) а також значно зменшити запальні реакції через порушення регуляції імунної системи. У нейронних ланцюгах, які перезапустились, нейрони знову стали нормально збудливими і відновили активну комунікацію з оточуючими ...
Стільки результатів неврологи вважають вражаючими. «Те, що можна було відновити лише одну з цих різних функцій, вже надзвичайно вражає. Отже, п’ять за раз ... », - вигукує П'єр-Марі Ледо, який вважає, що комітети з етики, що беруть участь у цьому експерименті, можливо, не дали б свого схвалення цьому експерименту, якби вони знали результати заздалегідь.
Читайте також:
Як зазначалося вище, мозок бідних свиней не ожив. Електроенцефалограма залишалася рівною - ознакою відсутності будь-якої форми пробудження чи свідомості. Єдиною зареєстрованою електричною активністю була локальна, а не глобальна.
Цей нюанс може заплутати неспеціалістів. Але ви повинні знати, що в мозку всі нейрони не однакові в своїй крихкості перед тим самим стресом. Незалежно від того, чи це рептилійська система, чи лімбічна система, нейрони глибокого мозку, розташовані під корою, є як найбільш архаїчними - ми ділимось ними з рептиліями - так і найбільш стійкими, оскільки найменш жадібні в енергії. Позбавлені кисню, вони можуть зменшити обмін речовин і довше чинити опір. Вони також ті, хто відновився - так би мовити - на досвіді Єлу. І навпаки, інтернейрони, які є прерогативою ссавців і використовуються для взаємозв’язку віддалених ділянок мозку, набагато енергоємніші, і вони також першими зазнають невдач у разі депривації ... Однак без цих більш досконалих нейронів розташована в корі, неможлива для свідомості.
"Фактом залишається факт, що цей досвід та відновлення місцевої електричної активності, яку він виявив, повинні призвести до переосмислення смерті, як це вже було зроблено в минулому", вважає П'єр-Марі Ледо. До 1968 року фактично людину оголошували мертвою, коли вона вже не дихала і серце не билося; але розвиток штучних респіраторів та серцева реанімація призвели до того, що час смерті було повторно уточнено: сьогодні стан мозку служить остаточним юридичним критерієм смерті. «Процеси, які вважалися незворотними, змогли« змінити », продовжує дослідник Інституту Пастера. Здається, смерть не є настільки швидким явищем або настільки синхронною, як вважалося. Все не вмирає одночасно ні в організмі, ні навіть лише в мозку. Це обов’язково породжує етичні та правові питання. "
Користь та шкода досвіду
Що стосується медицини, шоковий досвід Ненада Сестана має свої добрі сторони і свої погані сторони. На благо, очевидно, що це відкриває цікаві перспективи для лікарів швидкої допомоги, які намагаються зберегти людину в живих після інсульту. Машину BrainEx, яка використовується на свинях (і, тим більше, на молодих свинях), все одно потрібно буде вдосконалити, щоб мати можливість тестуватись на приматах, які не є людьми, перед будь-якими експериментами на людях і, тим більше, її рутинне клінічне використання.
Більш проблематичними є його можливі наслідки для донорства органів. Вони беруться у людей, що перебувають у стані мозкової смерті, що станеться тепер, коли ми знаємо, що ця мозкова смерть, можливо, не така «незворотна», ані тим більше така повна, як це було. Ми думали до цього часу? "Неминуче будуть асоціації, які будуть сперечатися щодо цього досвіду в суді", - коментує П'єр-Марі Ледо, з Інституту Пастера. На момент повернення на перший план справи Вінсента Ламберта та наступного ухвалення закону про біоетику перед Парламентом ця тема є особливо чутливою.
Танатологія, наука, що зароджується
1800: У "Фізіологічних дослідженнях життя і смерті" французький лікар і патолог Ксав'є Біша визначає життя як "сукупність функцій, що протистоять смерті". Але що таке смерть ?
1903: Російський бактеріолог та імунолог Ілля Іліч Метчников (Нобелівська премія з медицини 1908 р.) Припускає народження нової галузі досліджень - танатології, або дослідження смерті.
1972: Спостерігаючи тканини за допомогою електронної мікроскопії, патологи Джон Кер, Ендрю Віллі та Аластер Керрі виявляють механізм апоптозу, або запрограмована загибель клітин.
2002 рік: Біологи Сідней Бреннер, Роберт Горвіц та Джон Сулстон діляться Нобелівською премією за виявлення генів контроль апоптозу.
2018 рік: Дослідження, проведене Йенсом Драйєром, професором неврології з Берлінського університету Ла Шаріте та опубліковане в "Annals of Neurology", вперше дозволяє візуалізувати "хвилю деполяризації" що підпалює мозок вмираючої людини у доленосну хвилину.