Полная победа над смертью невозможна, но вот отсрочить ее вполне реально. Что подтверждают недавние эксперименты на свинье, показавшие, что даже спустя немалое время после смерти от недостатка кислорода жизнь можно частично сохранить на уровне клеток и даже органов
Клеткам млекопитающих, чтобы жить, необходим кислород, который поступает к ним по системе кровообращения. Всего через несколько минут после последнего удара сердца в клетках запускается каскад биохимических событий, вызванных недостатком кислорода и питательных веществ, который начинает разрушать их.
В отсутствии кислорода развивается внутриклеточный ацидоз (закисление) и отек, происходит вторичное повреждение мембран и клеточных органелл. В масштабах всего организма происходит системное высвобождение биологически активных молекул, гормонов и цитокинов, которые начинают «неправильно» активировать вегетативную нервную и иммунную системы, а также систему свертывания крови, что приводит к повреждению органов.
Но клеточная смерть – процесс довольно продолжительный, в него можно вмешаться и затормозить, более того – частично восстановить поврежденные клеточные функции. Так, некоторые исследования на клеточных культурах и изолированных органах ставят под сомнение неизбежность гибели клеток даже после нескольких часов спустя после остановки кровообращения.
Однако восстановление целостного организма после продолжительной ишемии (снижения или прекращения кровоснабжения) по-прежнему сопряжено с серьезными проблемами. Это связано, к примеру, с развитием микрососудистой дисфункции или воспалительных реакций.
Над решением этой задачи работает группа американских ученых под руководством исследователей из Йельского университета. Ранее им удалось восстановить через несколько часов после смерти кровообращение и некоторые функции клеток в изолированном мозге свиньи – органе, наиболее уязвимом для ишемии. Для этого ученые использовали так называемую технологию BrainEx – устройство, похожее на аппарат искусственного кровообращения, которое прокачивает по сосудам специальный состав на основе белка гемоглобина, переносящего кислород.
В результате гибель клеток мозга замедлилась, частично восстановились сосудистые реакции, спонтанная синаптическая активность нейронов и клеточный обмен веществ. Однако никакой организованной электрической активности нейронов, которая указывала бы на нормальную работу мозга, не наблюдалось.
Сейчас ученые усовершенствовали свою технологию, назвав новую версию OrganEx. В новом эксперименте, проведенном уже на не на изолированном органе, а целом организме, они вызвали у свиньи остановку сердца, а спустя час подключили к ее сосудистой системе аппарат OrganEx, который проработал в течение 6 часов.
Обследование показало, что во многих жизненно важных органах животного, включая сердце, печень и почки, сохранились как отдельные молекулярные и клеточные процессы, так и функции. Например, наблюдались признаки электрической активности сердца, сохранившего способность сокращаться, частично восстановилось кровообращение, а спонтанные мышечные движения в области головы и шеи указывали на сохранение некоторых двигательных функций.
Ткани органов микроскопически было трудно отличить от здоровых. А анализ транскриптома (совокупностей молекул РНК, «считанных» с ДНК), указал на активность генов, имеющих отношение к специфическим процессам молекулярного и клеточного восстановления.
Конечно, даже сами авторы этой работы не надеются оживить таким способом кого-то уже умершего. Но технология OrganEx может пригодиться для поддержания жизнедеятельности органов человека во время тяжелых операций, для сохранения донорских органов, а также при терапии органов или тканей, поврежденных ишемией во время сердечных приступа или инсульта.
Фото: https://www.flickr.com