Vedci čiastočne obnovili činnosť zvieracích mozgov niekoľko hodín po smrti

Stovky rokov medicínskej praxe hovoria, že mozog bez krvného obehu nedokáže dlhodobo prežiť. Okrem prípadov extrémneho podchladenia sa uvádza, že stačí pár minút bez kyslíka a mozog je nenávratne zničený. 

Ale to je pravdepodobne veľké zjednodušenie, hovoria autori nového výskumu, ktorý v stredu 17. apríla zverejnil časopisu Nature. Jeho autorom sa podarilo obnoviť časť mozgovej aktivity aj v mozgu vyňatú z tela zvieraťa, ktoré zomrelo o niekoľko hodín skôr, uvádza Technet.cz.

V žiadnom prípade síce nedošlo k oživeniu elektrickej mozgovej činnosti, a teda ani vedomiu, ale v mozgu znovu začali fungovať niektoré metabolické pochody. To môže naznačovať, že mozgové funkcie odumierajú postupne po oveľa dlhšiu dobu, než sa doteraz predpokladalo.

BrainEx
"Pozorovania z našej i ďalších laboratórií spochybňujú predstavu, že by len niekoľko minút či hodín po prerušení krvného toku do mozgu muselo nutne dôjsť k hromadnému úhynu mozgových buniek," povedal v telekonferencii pred vydaním štúdie jeden z vedúcich autorov štúdie, chorvátsky neurológ Nenad Šestan, ktorý pôsobí na univerzite v Yale.

Z mozgu zomrelých živočíchov možno odoberať živé bunky, ktoré možno neskôr pestovať v Petriho miske. Autori novej štúdie sa rozhodli vyskúšať, či by niečo podobné nebolo možné aj vo väčšom meradle. Teda či by sa im podarilo obnoviť celé súbory mozgových funkcií aj hodiny po smrti.

Využili k tomu mozgy prasiatok z bitúnkov. V štúdii popisujú sériu pokusov s tridsiatimi dvoma mozgami, počas rokov príprav ich však využili celkovo zrejme niekoľko stoviek. Mozgy zvierat, ktoré boli určené na mäso, boli zhruba štyri hodiny po smrti pripojené k pomerne zložitému umelému obehu nazvanom podľa celého projektu BrainEx. V ňom kolovala špeciálna zmes hemoglobínu, iných telových bielkovín a ďalších látok.

Po pripojení mozgu k systému sa obnovili niektoré funkcie. Napríklad metabolické pochody (tj. spracovanie cukru a odplavovanie odpadov), bunky reagovali na podané látky, rozšírili sa cievy po podaní látky na ich rozširovanie, a niektoré jednotlivé neuróny dokázali prenášať elektrické signály, keď ich do nich vedci poslali. Nešlo pritom o ojedinelé prípady, aktivita bola dobre merateľná. Mozgy spotrebovávali prakticky rovnaké množstvo kyslíka ako mozgy živých zvierat.

Orgány na umelom obehu zostali v dobrom stave, vrátane stavby a štruktúry. Neošetrené mozgy sa za rovnaký čas z veľkej časti rozpadli. Je otázkou, ako dlho by ich zariadenie dokázalo v podobnom stave udržať, z praktických dôvodov bola štúdia obmedzená na šesť hodín. V jednom ojedinelom prípade bol mozog na prístrojoch tridsaťšesť hodín, ale z toho pokusu nie je toľko dát ako z ostatných, výsledky nie sú súčasťou štúdie uverejnenej v Nature.

Musíme však zdôrazniť, že počas pokusu nebola nikdy zaznamenaná elektrická aktivita celého mozgu alebo aspon jeho väčších častí, ktoré sú nevyhnutnou podmienkou jeho bežného fungovania.

O oživenie nešlo
"Nie je to živý mozog, je to mozog s určitou mierou bunkovej aktivity," uviedol Šestan. "Chcem zdôrazniť, že sme nikdy nezachytili stopy prítomnosti vedomia," dodal ďalší z vedúcich autorov štúdie Stephen Latham z Yale.

Prebudiť vedomie tiež nebolo cieľom pokusu, vedci sa niečoho takého skôr obávali. Preto neustále sledovali elektrickú činnosť mozgu a boli pripravení okamžite podať anestetiká, keby sa objavili známky prítomnosti vyššej nervovej činnosti. Čo by okrem iného mohlo znamenať napríklad vnímanie bolesti.

Šestan s kolegami uznávajú, že presne nevedia, či by ich postup vôbec mohol vyššiu mozgovú činnosť obnoviť. Roztok, ktorý do mozgu pumpovali, obsahoval okrem iného aj látku, ktorá potláčala nervovú aktivitu, aby sa možnosť "prebudenia vedomia" minimalizovala.

Z princípu teda nevie iste, či by teoreticky nebolo možné aj po dlhšej dobe v niektorých prípadoch obnoviť tiež vyššiu mozgovú činnosť. Neurológovia sú samozrejme skeptickí. Rad dôkazov ukazuje, že mozgové bunky veľmi zle znášajú odkysličenie a rýchlo odumierajú.

Šestan s kolegami sa do podobného výskumu nechceli púšťať kvôli eticky chúlostivým aspektom. Ale ako dokázal napríklad čínsky prípad neschválenej genetickej "editácie" detí v Číne, na svete sa nájdu ľudia s menšími zábranami. Nebudeme teda príliš prekvapení, ak sa niekto v blízkej dobe pokúsi o skúšky obnovenia komplexnej mozgovej činnosti u mŕtvych zvierat.

A čo smrť?
Na Yale systém vyvíjali zhruba šesť rokov a chcú v práci pokračovať. Tento a ďalšie podobné postupy, napríklad "pestovanie" zjednodušených, nedovyvinutých cicavčích mozgov, by totiž do budúcna mohli predstavovať cenný výskumný nástroj.

Presnejšie povedané spôsob, ako mať v laboratóriu modely mozgových chorôb a porúch, ako je Alzheimerova choroba. Rovnako by podľa autorov mohli "mozgy v vedre" (tak sa podľa MIT Technology Reveiw údajne experimentu na Yale hovorilo) predstavovať nástroj, ako hľadať spôsoby obmedzenia poškodenia mozgu u pacientov po mŕtvici či iných poškodeniach a zraneniach.

Podobné experimenty však so sebou samozrejme nesú mnoho etických otázok. Aj preto vedec z Yale spolu s ďalšími kolegami napísal pred rokom článok do časopisu Nature, v ktorom volajú po zavedení jasnejších etických pravidiel pri experimentoch s ľudskou mozgovou tkanív. Vzhľadom na to, aké emócie vyvolávajú experimenty na zvieratách, sa ich opatrnosti nemožno čudovať.

Ak sa postup bude naďalej vylepšovať, mohlo by to znamenať zmenu v súčasnom pohľade na mozgovú smrť, píšu Stuart Youngner a Insom Hyun z americkej Case Western Reserve University v komentári, ktorý vyšiel v časopise Nature zároveň so štúdiou Šestana a jeho kolegov.

Lekári i rodiny pacientov by mohli uvažovať o "mozgovej resuscitácii" aj v prípadoch, keď je dnes pacient vyhlásený za mŕtveho. Čo by znamenalo nielen zmenu v klinickej praxi, ale tiež by to vyžadovalo zmenu dnešného prístupu k darcovstvu orgánov. Predovšetkým v krajinách, ktoré vyžadujú výslovný súhlas rodiny s darcovstvom. Podobná prax platí v USA či v Nemecku, vo väčšine prípadov ide o krajiny, kde býva čakanie na transplantácie skôr dlhšie. 

To, že nejaká "mozgová resuscitácia" bude naozaj možná, je stále číra špekulácia. Avšak debata o otázkach s tým spojených v ttejto chvíli nie je zlý nápad. Skúsenosti z iných odborov medicíny, napríklad problematika očkovania, naznačujú, že zdanlivo nekontroverzné otázky môžu v niektorých prípadoch prerásť v skutočný problém.