Σε μια επιστημονική ανακάλυψη, που φέρνει όμως μνήμες ... Φρανκενστάιν Κινέζοι ερευνητές κατάφεραν να «αναστήσουν» τον εγκέφαλο ενός χοίρου, μία ολόκληρη ώρα μετά την αφαίρεσή του από το σώμα του.

Συγκεκριμένα, επιστήμονες από το κέντρο διεθνούς συνεργασίας επιστήμης και τεχνολογίας της Γκουανγκντόνγκ κατάφεραν να αποκαταστήσουν τα εγκεφαλικά κύματα που «θεωρούνται ότι αντιπροσωπεύουν συνειδητή δραστηριότητα» στον εγκέφαλο ενός νεκρού χοίρου χρησιμοποιώντας μια ασυνήθιστη νέα μέθοδο.

Η τεχνική λειτουργεί με την ενσωμάτωση ενός υγιούς ήπατος στο τεχνητό σύστημα υποστήριξης της ζωής που διατηρεί τον εγκέφαλο στη ζωή.

Πιστεύεται ότι το ήπαρ παράγει εφεδρικά μόρια ενέργειας που ονομάζονται «κετονικά σώματα» και προστατεύουν τον εγκέφαλο από τραυματισμούς. Ενώ η τεχνική έχει χρησιμοποιηθεί μόνο σε χοίρους μέχρι στιγμής, οι ερευνητές λένε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ανθρώπους στο εγγύς μέλλον. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι ασθενείς με καρδιακή προσβολή θα μπορούσαν να αναζωογονηθούν συνδέοντάς τους με γονιδιακά τροποποιημένα συκώτια χοίρων.

Γιατί το ήπαρ

Όταν το σώμα παθαίνει καρδιακή ανακοπή και η καρδιά σταματά να χτυπά, ένα από τα πιο επιζήμια πράγματα που μπορεί να συμβεί είναι ότι τα όργανα στερούνται οξυγόνου και ενέργειας. Ελλείψει οποιασδήποτε κυκλοφορίας του αίματος, τα κύτταρα που αποτελούν σημαντικούς ιστούς αρχίζουν σύντομα να πεθαίνουν.

Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ισχαιμία, μπορεί να προκαλέσει ανεπανόρθωτη εγκεφαλική βλάβη μέσα σε λίγα λεπτά, οδηγώντας σε δια βίου επιπλοκές στην υγεία ή στο θάνατο. Ωστόσο, εξετάζοντας νοσοκομειακά δεδομένα για ασθενείς με καρδιακή ανακοπή, οι ερευνητές παρατήρησαν ένα εκπληκτικό μοτίβο.

Οι ασθενείς που υπέστησαν επίσης ισχαιμία του ήπατος έτειναν να εμφανίζουν χειρότερη νευρολογική βλάβη, παρέμειναν στη ΜΕΘ για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και είχαν υψηλότερα ποσοστά θνησιμότητας. Από την άλλη πλευρά, εκείνοι των οποίων το συκώτι παρέμενε υγιές, έτειναν να επιβιώνουν πολύ περισσότερο και είχαν καλύτερη έκβαση της υγείας τους.

Από αυτό, οι ερευνητές υποθέτουν ότι μπορεί να υπάρχει κάποια σχέση μεταξύ της λειτουργίας του ήπατος και του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος αντιδρά στην καρδιακή ανακοπή.

Για να ελέγξουν αυτή τη θεωρία, οι ερευνητές προκάλεσαν τεχνητά ισχαιμία σε 17 εργαστηριακά εκτρεφόμενα γουρουνάκια του Θιβέτ.

Το πείραμα

Σε μια ομάδα η ροή του αίματος περιορίστηκε μόνο στον εγκέφαλο, σε μια δεύτερη ομάδα η κυκλοφορία διακόπηκε και στο ήπαρ, ενώ μια τρίτη παρέμεινε ως ομάδα ελέγχου.

Όταν οι εγκέφαλοι των χοίρων αφαιρέθηκαν και τεμαχίστηκαν, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι εκείνοι που δεν είχαν υποστεί ηπατική ισχαιμία υπέστησαν σημαντικά λιγότερη εγκεφαλική βλάβη.

Εφαρμόζοντας αυτές τις ιδέες στην πράξη, οι ερευνητές ξεκίνησαν να αναπτύξουν ένα σύστημα υποστήριξης της ζωής που θα μπορούσε να ενσωματώσει ένα υγιές ήπαρ.

Συνήθως, ένα βασικό σύστημα υποστήριξης της ζωής αποτελείται από μια τεχνητή καρδιά και πνεύμονες και χρησιμοποιείται για την άντληση φρέσκου οξυγονωμένου αίματος στον εγκέφαλο.

Αυτή η τεχνική, που ονομάζεται εξωσωματική οξυγόνωση με μεμβράνη, παρακάμπτει το ρόλο της καρδιάς και μπορεί να κρατήσει τον εγκέφαλο ενός ασθενούς ζωντανό μέχρι να αποκατασταθεί η φυσιολογική καρδιακή δραστηριότητα.

Η τροποποιημένη εκδοχή των ερευνητών, ωστόσο, πρόσθεσε ένα ζωντανό ήπαρ σε αυτό το κύκλωμα, ώστε το φρέσκο αίμα να αντλείται μέσω του οργάνου πριν φτάσει στον εγκέφαλο.

Στη συνέχεια αφαιρέθηκαν οι εγκέφαλοι των χοίρων και συνδέθηκαν είτε με το βασικό σύστημα υποστήριξης της ζωής είτε με την τροποποιημένη εκδοχή που περιλάμβανε ένα συκώτι.

Αρχικά, οι εγκέφαλοι αφέθηκαν για 10 λεπτά πριν ενεργοποιηθεί η υποστήριξη ζωής - για να προσομοιωθεί μια μαζική καρδιακή προσβολή.

Τα αποτελέσματα

Στο σύστημα χωρίς το συκώτι, η εγκεφαλική δραστηριότητα επανήλθε μέσα σε μισή ώρα και παρέμεινε για τρεις έως τέσσερις ώρες μετά.

Στους εγκεφάλους που ήταν συνδεδεμένοι με το συκώτι, εν τω μεταξύ, η εγκεφαλική δραστηριότητα επανήλθε εντός μιας ώρας αλλά διήρκεσε για το σύνολο της εξάωρης περιόδου παρατήρησης.

Προχωρώντας περαιτέρω, οι ερευνητές άρχισαν στη συνέχεια να επεκτείνουν το χρονικό διάστημα που παρέμεναν οι εγκέφαλοι πριν ενεργοποιήσουν τη μηχανική υποστήριξη ζωής.

Διαπίστωσαν ότι το μεγαλύτερο διάστημα που έδειχνε σοβαρές υποσχέσεις για αναζωογόνηση ήταν 50 λεπτά. Οι εγκέφαλοι που έμειναν αποκομμένοι από το σώμα για αυτό το χρονικό διάστημα εξακολουθούσαν να παράγουν κύματα άλφα και βήτα, τα οποία υποδηλώνουν συνειδητή δραστηριότητα για ολόκληρες έξι ώρες μετά την επαναφορά στη ζωή.

Ακόμη και εγκέφαλοι που είχαν αφεθεί για μια ολόκληρη ώρα μπορούσαν να ξαναγυρίσουν σε συνειδητή δραστηριότητα, αλλά αυτή εξασθένησε γρήγορα μετά από τρεις ώρες.

Ενώ η αφαίρεση του εγκεφάλου προφανώς δε θα λειτουργούσε για τους ανθρώπους ασθενείς, οι ερευνητές λένε ότι τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διάσωση ζωών.

Με την ενσωμάτωση ενός υγιούς ήπατος στη διαδικασία υποστήριξης της ζωής, οι γιατροί ίσως μπορέσουν να παρατείνουν το παράθυρο κατά το οποίο ασθενείς μπορούν να αναζωογονηθούν. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με τη χρήση τεχνητού ήπατος είτε με τη σύνδεση του ασθενούς με ένα άλλο υγιές ήπαρ.

Οι ερευνητές σημειώνουν μάλιστα ότι οι πρόσφατες εξελίξεις στα «γονιδιακά επεξεργασμένα μίνι-γουρούνια» θα μπορούσαν να παρέχουν «έγκαιρη προμήθεια οργάνων» για τη θεραπεία αυτή.

Στην εργασία τους, που δημοσιεύθηκε στο EMBO Molecular Medicine, ο Δρ Zhiyong Guo, του Πανεπιστημίου Sun-Yat-Sen, και οι συν-συγγραφείς του γράφουν: «Τα ευρήματα αυτά αναδεικνύουν πιθανούς θεραπευτικούς στόχους για παρέμβαση».