Nauka

Ćwiczenia z nieśmiertelności

Wskrzeszenie mózgu

Nikt do tej pory nie przywrócił funkcji komórek mózgowych po tak długim czasie niedotlenienia. Nikt do tej pory nie przywrócił funkcji komórek mózgowych po tak długim czasie niedotlenienia. Getty Images
Mózg może ożyć nawet długo po śmierci i funkcjonować bez ciała – udowodnili Amerykanie. Co z tego dla nas wynika?
Dokonanie Amerykanów zapoczątkowuje – to naprawdę bardzo realne – nowe kierunki w poszukiwaniach skutecznych terapii w neurologii i psychiatrii.Moodboard/PantherMedia Dokonanie Amerykanów zapoczątkowuje – to naprawdę bardzo realne – nowe kierunki w poszukiwaniach skutecznych terapii w neurologii i psychiatrii.

Artykuł w wersji audio

Naukowcy z Yale University poszli któregoś dnia do rzeźni w pobliżu swojego laboratorium. Kupili świńskie głowy przeznaczone do utylizacji. Z trzydziestu dwóch wypreparowali mózgi. I zaczęli pompować w nie ciepły roztwór konserwujący imitujący krew, który dostarczał składniki odżywcze i tlen. Eksperyment się udał. Po czterech godzinach od śmierci zwierząt komórki mózgu ożyły.

Od wiosny 2019 r., kiedy wyniki tego pionierskiego doświadczenia opublikowało prestiżowe czasopismo „Nature”, trwa debata, czy było to najbardziej szokujące osiągnięcie naukowe minionej dekady (w dodatku przeprowadzone bezbłędnie i z poszanowaniem wszystkich zasad etycznych – Amerykanie dołożyli starań, aby nie doszło do cierpienia zwierząt). Wielu liczy na to, że w tym roku ktoś napisze dalszy ciąg historii, w której nauka próbuje przechytrzyć śmierć.

Dr Paweł Boguszewski z Pracowni Modeli Zwierzęcych Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk mówi, że to, co udało się w Yale, jest niebywałym wyczynem. Nikt do tej pory nie przywrócił bowiem funkcji komórek mózgowych po tak długim czasie niedotlenienia. Owszem, latem 2019 r. Japończycy wyhodowali w laboratorium trójwymiarowe ludzkie minimózgi z komórek macierzystych, ale to nie to samo, co pobudzić do życia naturalne neurony. – Może dzięki temu uda się opracować nowe metody podtrzymania pracy mózgu i ratowania ludzi z długotrwale zatrzymanym krążeniem – zastanawia się dr Boguszewski. – Choć najpierw trzeba sprawdzić, czy efekt, który uzyskali Amerykanie, nie wynika z cech właściwych tylko dla świń. Może ich mózgi ewolucyjnie wytworzyły większą odporność na niedotlenienie tkanek niż ludzi?

Jeśli wyniki uczonych zza oceanu potwierdzą się w kolejnych badaniach, konsekwencje będą olbrzymie. Granica życia zostanie przesunięta. A nauka i medycyna staną przed bezprecedensowo skomplikowanymi pytaniami. Czy trzeba zmienić sposób definiowania zgonu, a w konsekwencji zakwestionować założenia dotyczące uszkodzenia mózgu u ludzi? Od którego momentu należy uznać, że człowiek jest bezpowrotnie martwy i może zapaść decyzja o pobraniu jego narządów do przeszczepu? Czy organ, który żyje poza resztą ciała, może pozostać siedzibą świadomości?

Śmierć mózgu

Zacznijmy od stwierdzania zgonu. To jedna z niewielu w medycynie tak obwarowana szczegółowymi przepisami procedura. Rozciągnięta w czasie, bo wymagająca przeprowadzenia wielu badań potwierdzających faktyczną śmierć mózgu. Niewątpliwie trzeba by ją poddać rewizji. Przy okazji należałoby wydłużyć czas reanimacji, zwanej fachowo resuscytacją, i rozszerzyć zakres wykonywanych przy niej działań. Jeśli upadłby dogmat, że mózg umiera nieodwracalnie na skutek niedokrwienia i niedotlenienia już po kilku minutach (w wyjątkowych wypadkach po kwadransie), to trzeba by znaleźć metody (a raczej udoskonalić tę z Yale), dzięki którym mógłby ożyć nawet po kilku godzinach.

Zdaniem Lance’a Backera, specjalisty medycyny ratunkowej z Feinstein Institute for Medical Research w Nowym Jorku, sensacyjne wyniki amerykańskiego doświadczenia dowodzą, że nauka nie doceniała do tej pory regeneracyjnych możliwości tkanki mózgowej. Kiedyś zresztą w ogóle nie wierzono, że neurony mogą się odnawiać tak jak komórki skóry lub jelit. A jednak neurogeneza została potwierdzona nawet u starszych ludzi. I choć są badacze, którzy twierdzą, że nowe komórki są w rzeczywistości długo dojrzewającymi neuronami, to współczesna rehabilitacja neurologiczna po udarach bazuje przecież na plastyczności mózgu i na tym, że utracone funkcje można przywrócić.

Oczywiście wydłużenie reanimacji groziłoby prawdopodobnie zmniejszeniem liczby dawców narządów. To zła wiadomość dla przewlekle i skrajnie chorych, którzy już teraz nie mogą się na nie doczekać – odkąd mamy coraz bezpieczniejsze samochody i lepiej zorganizowaną medycynę ratunkową, liczba potencjalnych dawców radykalnie spada. Być może jednak byłby to ważny krok dla ofiar wypadków. Pod warunkiem że maszyny BrainEx, która w Yale zapewniała sztuczny system perfuzji krwi i pompowała jej wzbogacony roztwór do świńskich mózgów, można byłoby użyć w dużo trudniejszych warunkach. Czyli podłączyć ją do naczyń pozostających w ludzkiej czaszce.

To byłoby raczej trudne – przypuszcza dr Paweł Boguszewski. Ale przecież w miarę postępu nauki różne rozwiązania, które dziś nie przychodzą nikomu do głowy, mogą się pojawić.

Nad transplantologią zawsze ciążył konflikt interesów: kiedy przejść od ratowania czyjegoś życia do ratowania jego organów, by mogły one uratować inną osobę. Jeśli za jakiś czas pojawi się na rynku aparatura, która będzie pracowała w sposób bardziej doskonały, niż robi to BrainEx, trudniej będzie przekonać rodziny osób w stanie śmierci mózgowej, że dalsza reanimacja i kolejne interwencje medyczne są już daremne. Już dzisiaj, gdy patrzą na swoich bliskich na oddziałach intensywnej opieki medycznej, gdzie czynności życiowe podtrzymują maszyny (a dzięki nim klatka piersiowa podnosi się i opada z każdym wymuszonym przez respirator oddechem, serce bije i skóra pozostaje ciepła), trudno im uwierzyć, że w mózgu nie ma już życia.

Latanie ze spadochronem

W popularnonaukowym „Scientific American” Christof Koch, prezes Allen Institute for Brain Science z Seattle, zapytał wprost: „A gdyby się okazało, że nasze dziecko lub ukochany utonęli lub przedawkowali i zostali znalezieni po wielu godzinach od utraty pulsu czy tchu – co chcielibyśmy, żeby wówczas zrobiono? Dzisiaj najprawdopodobniej stwierdzono by ich śmierć. Ale czy w niedalekiej przyszłości dzięki badaniom zapoczątkowanym przez naukowców z Yale mogłoby to ulec zmianie? Czy nie jest to cel, do którego warto dążyć?”.

Jeszcze bardziej kontrowersyjna jest kwestia świadomości. Etycznie dużo bardziej wątpliwa. Uczeni w Yale po sześciu godzinach od ożywienia komórek świńskich mózgów zaprzestali podawania płynu, bo nie mieli pewności, czy organ wyjęty z ciała jest w stanie – jeśli można tak powiedzieć – odzyskać przytomność. Byli jednak przygotowani na użycie środków znieczulających. Wyposażyli zresztą swój płyn perfuzyjny w specjalne składniki, które blokowały pobudliwość neuronów (takie same, jakie stosuje się przy znieczulaniu i usypianiu ludzi podczas operacji chirurgicznych). Nie wiadomo więc, co by się stało, gdyby jednak posunęli się dalej.

Wątpię, czy w takim wypreparowanym z ciała mózgu możemy w ogóle mówić o świadomości – mówi dr Boguszewski. Bo jest z nią problem już na etapie definicji. – Większość rozumie ją jako przytomność, ale dla mnie jest pojęciem szerszym. Należy mówić o pewnej właściwości, która pozwala organizmom w trybie rzeczywistym wchodzić w reakcje z otoczeniem.

Mówiąc prościej, żywy mózg, by mógł cokolwiek wokół siebie postrzegać, wymaga podłączenia do narządów zmysłów, takich jak oczy lub uszy. Ale z drugiej strony badania prowadzone na ośrodkowym układzie nerwowym podczas snu sugerują, że może on być świadomy bez odbierania bodźców zewnętrznych.

Wykonujący eksperyment celowo nie chcieli sprawić, by użyte mózgi poddane perfuzji podjęły aktywność na poziomie całego narządu w formie procesu świadomości – podkreśla naukowiec z Instytutu Nenckiego. – Granica między pojedynczymi komórkami a całym narządem wydaje się dość płynna i komórki mogły między sobą przesyłać impulsy świadczące o podjęciu pracy. Jednak nie wiemy, czy miałyby jakiś sens i czy rzeczywiście nastąpiłaby integracja wyższego rzędu.

Poproszony o komentarz współautor amerykańskiego badania prof. Nenad Sestan powiedział: „Człowiek może przelecieć ze spadochronem kilkaset metrów nad ziemią, ale czy to oznacza, że potrafi fruwać?”. – Mimo to rozpętała się gorąca dyskusja, czy mózg zwierzęcia bez kontaktu z ciałem, ale żywy, może odczuwać cierpienie wynikające ze stanu, w którym się znajduje – mówi dr Boguszewski. Na to pytanie także nie ma odpowiedzi. Ba, nie wiadomo nawet, jak się z tym problemem zmierzyć. – Wciąż w pełni nie określono struktur, które tworzą świadomość lub są jej siedliskiem – wyjaśnia dr Boguszewski. – Na pewno jednak nie będzie to pojedynczy obszar, jak hipokamp czy kora przedczołowa, ale raczej współdziałanie różnych struktur podkorowych i korowych.

Obawy i nadzieje

Christof Koch, analizując na łamach „Scientific American” różne scenariusze, które mogą w tym roku być następstwem częściowego ożywienia mózgów zabitych świń, przywołuje słowa Arystotelesa: jakikolwiek żyjący organizm jest więcej wart niż suma jego organów. Ośrodkowy układ nerwowy zawsze był i pozostanie u człowieka centrum dowodzenia, ale procesy biologiczne mogą przecież trwać mimo wyłączenia mózgu. Ciało, jak pisze sam Koch, może pozostawać przy życiu nawet po jego śmierci: rosną paznokcie, pojawia się miesiączka i jakiś zestaw przeciwciał próbujących zwalczać infekcje. Po podłączeniu kobiety ciężarnej do respiratora można utrzymać życie płodu, by dziecko mogło urodzić się po śmierci matki (rekord w tym wypadku wynosi 107 dni).

Niepokojące jest to, że osoby kwestionujące sens transplantacji narządów i podważające neurologiczną definicję zgonu (tak, są takie, mimo oczywistych zasług transplantologii – należy ich postawić w równym rzędzie z przeciwnikami szczepień, którzy kwestionują osiągnięcia współczesnej medycyny) mogą już dziś powiedzieć, że skoro nauka jest o krok od uczynienia śmierci odwracalną, to ich wątpliwości są jednak słuszne. Naturalnie przekonanie, że medycyna poznała już odpowiedzi na wszystkie pytania, nie ma podstaw. Co nie daje nikomu prawa do kwestionowania procedur podejmowanych przez lekarzy w sytuacjach, gdy dla chorego nie ma już nadziei. Głos kontestatorów może być jednak teraz znacznie bardziej nośny. Bo nie da się ukryć, że prof. Nenad Sestan i jego zespół otworzyli zupełnie nowy rozdział w badaniach mózgu, który może doprowadzić do bardzo wielu przewartościowań w bioetyce, transplantologii, medycynie ratunkowej, anestezjologii.

Bezsprzecznie pozytywne jest zaś to, że dokonanie Amerykanów zapoczątkowuje – to naprawdę bardzo realne – nowe kierunki w poszukiwaniach skutecznych terapii w neurologii i psychiatrii. Dziś bardzo trudno prowadzić badania kliniczne nowych leków przydatnych w schizofrenii, depresji lub chorobie Alzheimera, bo nie ma zbyt wielu narzędzi, by sprawdzać ich działanie na aktywnej tkance mózgowej. Doświadczenia zebrane przy eksperymencie z Yale mogą tę sytuację zmienić. Najbliższy rok pokaże, na ile uda się je zastosować w praktyce.

Polityka 2.2020 (3243) z dnia 07.01.2020; Nauka; s. 62
Oryginalny tytuł tekstu: "Ćwiczenia z nieśmiertelności"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Klasyki Polityki

Jak dzieci odczuwają i rozumieją ból?

Jeszcze na początku lat 80. uważano, że noworodki w ogóle nie odczuwają bólu! A ponieważ nie potrafią werbalnie wyrazić tego, co czują, nie dbano o ich komfort w szpitalach.

Paweł Walewski
08.08.1998
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną