Ученые из Университета имени Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU) и Эрлангенской университетской клиники (Германия) впервые смогли сохранить участки мозга с помощью экстремальной глубокой заморозки и восстановить их работу после размораживания. Результаты опубликованы в журнале PNAS.
Секреты заморозки в природе
Природа давно демонстрирует удивительные решения для выживания при экстремальном холоде. Сибирская саламандра может переносить -50 °C и оставаться в вечной мерзлоте десятилетиями. Все благодаря печени, которая вырабатывает глицерин — вещество, действующее как антифриз, понижая точку замерзания и защищая клетки от повреждений при замораживании и размораживании.
«Образование кристаллов льда разрушает клетки, повреждая их наноструктуру. Даже крошечные ледяные кристаллы могут механически разрывать мембраны и синапсы, что делает ткань нефункциональной», — объясняет доктор Александр Герман, руководитель отдела молекулярной неврологии в Эрлангене.
Аналогично работают химические вещества при витрификации человеческих эмбрионов: вода в клетках переходит в стеклообразное состояние. Оно твердое как лед, но молекулы не образуют регулярной решетки, что предотвращает повреждения.
Секреты безопасной заморозки мозга
Метод позволяет хранить ткани мозга в функциональном состоянии долгое время. Это особенно важно при операциях по удалению патологических участков, например при эпилепсии. Образцы можно исследовать спустя годы, тестировать новые препараты и изучать нейродегенеративные заболевания.
Александр Герман видит и более амбициозное применение:
«В будущем можно будет помещать целые организмы в искусственную спячку и возвращать их к жизни после длительного периода. Это может быть полезно для космических путешествий или лечения болезней, которые сегодня считаются неизлечимыми».
Отправленные в космос клетки мозга растут быстрее, чем такие же на Земле
Впервые жизненно важные для человека бактерии пережили космический запуск
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram