Cercetătorii au Reușit să Congeleze și să Reîncălzească Secțiuni de Creier de Șoarece

Într-un studiu recent, o echipă de cercetători germani a reușit să vitrifice secțiuni din creierul unui șoarece, urmate de un creier complet, obținând rezultate promițătoare: după reîncălzire, o mare parte din funcția neuronală a fost păstrată.

Cryoprezervarea cu succes constituie un obiectiv de dorit în medicină, deoarece conservarea organelor și țesuturilor ar putea face transplanturile mai accesibile. Este, de asemenea, un subiect de interes major în comunitatea celor pasionați de longevitate, unde mulți văd această tehnică ca pe o ultimă soluție, în cazul în care îmbătrânirea nu poate fi complet învinsă pe durata vieții noastre. Deși mai multe companii activează în acest domeniu de ani de zile, iar numărul de oameni crioprezervați a ajuns la sute, crioprezervarea rămâne o mare provocare, deoarece în prezent nu există o metodă complet fiabilă de a congela și reîncălzi un corp uman sau chiar creierul.

În ultimii ani, au existat succese în crioprezervarea rinichilor de șobolan (urmată de transplanturi care susțin viața), ficatelor și inimilor. Totuși, până acum, creierul nu a demonstrat că își poate recupera funcțiile după crioprezervare. Într-un studiu nou realizat de Universitatea Friedrich-Alexander din Erlangen-Nürnberg (FAU) și Uniklinikum Erlangen din Germania, publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii și-au propus să schimbe această situație.

Principalul obstacol în crioprezervarea oricărui țesut este gheața. Când apa îngheață, cristalele de gheață care se extind rup fizic membranele celulare, secționează conexiunile sinaptice și distrug arhitectura țesutului. Congelarea tradițională a țesutului cerebral adult a eșuat în repetate rânduri în a păstra funcția sinaptică.

“Formarea cristalelor de gheață este motivul pentru care frigul extrem este de obicei atât de dăunător ființelor vii,” explică Dr. Alexander German din Departamentul de Neurologie Moleculară la Uniklinikum Erlangen. “Aceasta se datorează faptului că cristalele pot deteriora mecanic celulele, distrugând astfel nanostructura sensibilă a țesutului.”

O tehnică numită vitrificare oferă o soluție teoretică. În loc să permită apei să înghețe formând cristale, o mare parte din apa țesutului este înlocuită cu agenți crioprotectori, cum ar fi dimetil sulfoxidul, etilen glicolul și formamida. La concentrații suficient de mari și cu o răcire suficient de rapidă, faza apoasă devine asemănătoare sticlei, nu gheață, prevenind astfel perturbările mecanice. Vitrificarea oprește practic toate procesele moleculare și păstrează starea curentă a țesutului pe o perioadă nedeterminată.

Echipa a conceput un protocol propriu de vitrificare și l-a testat inițial pe secțiuni din creierul șoarecelui. După vitrificare, secțiunile au fost depozitate în azot lichid la −150 °C pentru perioade de la 10 minute la 7 zile și apoi reîncălzite. Ajustând rețeta soluției lor de vitrificare, echipa a reușit să evite complet cristalizarea.

Întrebarea care a rămas a fost dacă aceste secțiuni erau într-adevăr vii și funcționale. Pentru a testa funcționarea mitocondriilor, autorii studiului au măsurat rata consumului de oxigen în regiunea CA1 a hipocampului. La concentrația optimă de CPA, ei au observat o reducere de 22% a respirației bazale.

crioprezervare, vitrificare, creier de șoarece, funcție neuronală, transplant, longevitate, criogenie, Friedrich-Alexander-Universität, Uniklinikum Erlangen, Proceedings of the National Academy of Sciences, azot lichid, crioprotectori, dimetil sulfoxid, etilen glicol, formamida, membrană celulară, sinapse, nanostructură, mitocondrii, hipocampus, cercetare științifică

Sursa: Lifespan Life Extension