Tim Univerziteta u Erlangenu–Nirnbergu uspešno je vitrificirao i odmrznuo 350 µm preseke moždanog tkiva miševa, čuvane od 10 minuta do 7 dana, uz očuvanje neuronskih i sinaptičkih struktura. Hipokampalna dugotrajna potencijacija (LTP) je bila sačuvana, što sugeriše očuvanje mašinerije za pamćenje. Autori izveštavaju i o preliminarnim podacima o vitalnosti ljudskog kortikalnog tkiva, ali ističu da su potrebna poboljšanja u rastvorima i tehnologijama pre primene na veće organe ili cele sisare.
Naučnici Vratili Aktivnost U Vitrificiranim Presecima Mozga Miševa — Novi Korak Ka Krioprezervaciji
Researchers managed to return activity to mouse brains after carefully preserving the tissue in a glass-like state.
Pojam „krio-sna“ — dugotrajne suspenzije bioloških funkcija u dubokom smrzavanju — dugo je bio domen naučne fantastike. Iako ideja o uspavanju tokom međuzvezdanih putovanja i dalje deluje daleko, novi rezultati iz laboratorije Univerziteta u Erlangenu–Nirnbergu približavaju nas razumevanju kako bi delimična krioprezervacija mozga mogla funkcionisati.
Šta su uradili istraživači
U radu objavljenom u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), tim je vitrificirao tanke preseke moždanog tkiva miševa (350 µm). Uzorci su uronjeni u rastvor sa krioprotektantima i brzo ohlađeni tečnim azotom do oko -320 °F (≈ -196 °C). Vitrifikacija sprečava stvaranje ledenih kristala tako što tečnost prelazi u staklasto stanje.
Rezultati i značaj
Nakon perioda čuvanja od 10 minuta do 7 dana uzorci su pažljivo odmrznuti i ispitan je njihov integritet pod mikroskopom. Istraživači su zabeležili da su neuronske i sinaptičke membrane ostale u velikoj meri očuvane. Ključno, u hipokampusu je bila sačuvana dugotrajna potencijacija (LTP), što ukazuje da ćelijska mašinerija za pamćenje i dalje funkcioniše.
Neuroni su takođe reagovali na električne podražaje; reakcije su bile promenjene u nekim aspektima, ali su ostale u razumnim granicama funkcionalnosti. Autori navode da ovi nalazi pomeraju biološke granice hipotermičkog prestanka aktivnosti tako što pokazuju oporavak nakon potpunog prestanka molekularne pokretljivosti u vitrificiranom stanju.
Ograničenja i naredni koraci
Važno je naglasiti da su eksperimenti rađeni na vrlo tankim presejcima tkiva, a ne na čitavim mozgovima ili telima. Iako tim iznosi preliminarne podatke o vitalnosti ljudskog kortikalnog tkiva, za primenu na veće organe ili cele sisare biće potrebna značajna poboljšanja u hemiji vitrifikacionih rastvora i u tehnologijama brzog hlađenja i ponovnog zagrevanja.
„Pored leda, moramo uzeti u obzir osmotski stres i toksičnost zbog krioprotektanata,“ rekao je vodeći autor Alexander German za Nature.
Primetna obazrivost
Iako su rezultati obećavajući za polje očuvanja tkiva i potencijalno za transplataciju ili lečenje povreda mozga, ne postoji dokaz da je moguće „oživeti“ cele organizme ili da je metoda spremna za kliničku primenu. Potrebne su dalja istraživanja, reproducibilnost i etičke rasprave pre bilo kakvih primena na ljudima.
Zaključak: Studija predstavlja važan korak u razumevanju kako vitrifikacija utiče na strukturu i funkciju neuronskog tkiva, ali primena na veće organe ili celokupne sisteme zahteva daleko više rada i tehnoloških poboljšanja.
Pomozite nam da budemo bolji.
