Az élő szövetek hosszú távú megőrzése a tudomány egyik legnagyobb kihívása. Képzeljük el, hogy a biológiai anyagokat évekre vagy akár évtizedekre lefagyasztjuk, majd károsodás nélkül, teljes funkciójukat megőrizve ébresztjük fel őket. Bár ez eddig leginkább a sci-fi filmek forgatókönyveibe illett, a kutatók most hatalmas lépést tettek ennek megvalósítása felé az agy lefagysztása területén.
A kutatók a megoldást a természetben keresték, és a szibériai szalamandra lenyűgöző túlélési képességeiből merítettek ihletet. Ez a parányi kétéltű képes túlélni a Föld legszélsőségesebb hidegeit is; akár mínusz 50 fokos hőmérsékleten is hibernálódik, és évtizedeket is átvészelhet a permafrosztba fagyva. Amikor az időjárás felmelegszik, egyszerűen folytatja normális életviteltét. A titka a mája által termelt glicerinben rejlik, amely egyfajta természetes „fagyállóként" működik: csökkenti a fagyáspontot a testében, így megóvja a sejteket a lefagyasztás során - írja az origo.hu.
Lefagyasztás: a jégkristályok veszélyei
Extrém hidegben a víz jégkristályokká alakul, ami általában végzetes az élőlényekre nézve.
A jégkristályok képződése az oka annak, hogy az extrém hideg általában annyira káros az élőlényekre”
– magyarázza Alexander German, az Uniklinikum Erlangen Molekuláris Neurológiai Tanszékének kutatója. A kristályok ugyanis mechanikailag roncsolják a sejteket, elpusztítva ezáltal a szövetek rendkívül érzékeny nanostruktúráját.
Hogy ezt elkerüljék, a kutatók a vitrifikáció, azaz üvegesedés folyamatát alkalmazzák, melynek során speciális vegyszerek segítségével érik el, hogy a sejtekben lévő víz jégkristályok nélkül, mínusz 130 Celsius-fokon szilárduljon egy üvegszerű állapottá. Az agyszövet esetében azonban hatalmas akadályt jelentett, hogy az eddig használt fagyálló anyagok mérgezőek voltak, és elpusztították a több százmillió idegsejtet összekötő apró kapcsolódási pontokat, a szinapszisokat.
A sikeres felolvasztás és a jövő lehetőségei
Alexander German és kollégái optimalizálták a tartósítószerek összetételét és a hűtési eljárást, hogy megóvják ezt a komplex neurális hálózatot. A módszert rágcsálók hippokampuszán tesztelték, amely az emlékezésért felelős agyterület.
Az eredmények lenyűgözőek lettek. A sikeres felolvasztás után az elektronmikroszkópos felvételek igazolták, hogy a szövet szerkezete teljesen sértetlen maradt. Sőt, az idegsejtek nem csupán túlélték az eljárást: az agyi hálózatban újra megjelentek az elektromos jelek, és a tanulásért, valamint a memóriáért felelős szinaptikus folyamatok is megfelelően működtek.
Szervezetek hibernációja
Ez a felfedezés forradalmasíthatja az orvostudományt. Lehetővé teheti a betegekből műtéti úton eltávolított, beteg szövettani minták (például epilepszia esetén) hosszú távú tárolását és későbbi gyógyszertesztekhez való felhasználását.
Alexander German egy még merészebb jövőt is elképzelhetőnek tart: az eljárás idővel elvezethet akár a teljes szervezetek mesterséges hibernációjához is. Ez nemcsak a jövő űrutazásaiban jelenthet megoldást, hanem lehetőséget adhat a jelenleg gyógyíthatatlan betegségben szenvedőknek is arra, hogy „kivárják" a jövőbeli orvosi gyógymódok megérkezését.
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Ukrajnai háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek, Ukrajna elnöke
