Po tzw. śmierci mózgowej możliwe jest pobranie do przeszczepu wielu narządów. Może być to serce, nerka, wątroba czy płuco. Jednak mózg i komórki układu nerwowego były dotychczas poza zasięgiem lekarzy. Gdy ustaje krążenie, centralny układ nerwowy jako całość umiera tak szybko, że jakiekolwiek próby potrzymania jego aktywności skazane są na niepowodzenie.

Przynajmniej tak było dotychczas. Naukowcy odkrywają bowiem, że różne rodzaje neuronów reagują inaczej na brak tlenu. A to otwiera możliwości podtrzymywaniu ich przy życiu nawet po ustaniu krążenia.

Przedłużenie życia świniom?

O tym, że jest to możliwe nie tylko teoretycznie, przekonaliśmy się w 2018 r. Naukowcy z Uniwersytetu Yale ogłosili wówczas, że udało im się podtrzymać przy życiu mózgi świń przez 36 godzin po śmierci zwierząt.

Badacze dokonali tego, hamując degradację tkanki nerwowej. Pomogła w tym sztuczna krew, utrzymanie odpowiedniej temperatury, podawanie tlenu i składników odżywczych.

To badanie było relacjonowane na całym świecie. Wzbudziło też wątpliwości etyczne. Co by było, gdyby podobnie potraktowano ludzkie mózgi? Oprócz głosów domagających się wprowadzenia uregulowań, które ustalałyby zasady prowadzenia podobnych badań, pojawiły się też inne. Uczeni pytali, czy nie należałoby przypadkiem zmienić definicji śmierci – skoro ustanie aktywności mózgu może być odwracalne?

Ożywić ludzkie oko

Naukowcy przeprowadzający badanie z 2018 r. podkreślali, że aktywność mózgu świń była znikoma. Nie istniała szansa, by którykolwiek mózg „wiedział”, co się z nim dzieje.

Metody zastosowane cztery lata temu wykorzystał teraz zespół badaczy z Uniwersytetu Utah i instytutu Scripps Research. Stosując je, naukowcy zdołali przywrócić zsynchronizowaną aktywność neuronom gałki ocznej kilka godzin po śmierci dawcy. Swoje eksperymenty opisali w artykule opublikowanym właśnie w czasopiśmie naukowym „Nature”.

– Sprawiliśmy, że komórki siatkówki komunikowały się ze sobą tak samo, jak to robią w żywym oku – powiedział Frans Vinberg, jeden z naukowców zaangażowanych w badania. – We wcześniejszych badaniach udawało się przywrócić ograniczoną aktywność w gałkach ocznych dawców. Jednak nigdy w plamce żółtej i nigdy w stopniu, który zaprezentowaliśmy – dodał.

Aktywność neuronów plamki żółtej

Plamka żółta to miejsce na siatkówce oka, gdzie znajduje się najwięcej fotoreceptorów. Naukowcy wykorzystali w badaniach gałki oczne uzyskane od ludzkich dawców oraz od myszy. Zdołali kilka godzin po śmierci sprawić, że komórki plamki żółtej zaczęły wykazywać aktywność elektryczną. Dokładniej – stymulowane komórki wytwarzały sygnały elektryczne związane z pojawianiem się tzw. fal b (b-wave).

To pojęcie związane z elektroretinografią, czyli badaniem aktywności elektrycznej siatkówki. Pod wpływem impulsów świetlnych powstaje wykres obrazujący wartości napięcia w gałce ocznej. Widać na nim dwa rodzaje fal – tzw. fale a i fale b. Właśnie te drugie zaobserwowano kilka godzin po śmierci w tkance siatkówki.

– Udało nam się obudzić fotoreceptory w plamce żółtej – mówi biomedyczka Fatima Abbas. – Reagowały na białe światło, światło kolorowe oraz przyćmione błyski – opowiada.

Nowa definicja śmierci mózgu?

Badania stawiają pod znakiem zapytania poprawność obecnie stosowanych definicji śmierci mózgowej. W niektórych definicjach mówi się o zaniku zsynchronizowanej aktywności neuronów. Czyli właśnie o tym, co udało się przywrócić naukowcom.

– Siatkówka to część centralnego układu nerwowego. Pojawienie się fal b, które zademonstrowaliśmy w place żółtej, każe zapytać, czy śmierć mózgowa, tak jak jest definiowana obecnie, faktycznie jest nieodwracalna – napisali autorzy pracy. Naukowcy mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do dalszych prac nad przeszczepami komórek nerwowych z narządu wzroku.

Źródło: Nature.