Учените съживиха проблясък на активност в човешките очи след смъртта


Учените за момент са възстановили бледо блясък на живот на умиращите клетки в човешкото око.

За да се разбере по-добре начина, по който нервните клетки се поддават на липса на кислород, екип от американски изследователи измерва активността в клетките на ретината на мишки и хора скоро след смъртта им.

Удивително е, че с няколко промени в околната среда на тъканите те успяха да съживят способността на клетките да комуникират часове по-късно.

Когато са стимулирани от светлина, е показано, че ретините след смъртта излъчват специфични електрически сигнали, известни като b-вълни.

Тези вълни се виждат и в живите ретини и показват комуникация между всички слоеве на макулните клетки, които ни позволяват да виждаме.

Това е първият път, когато очите на починали човешки донори реагират на светлина по този начин и някои експерти поставят под въпрос необратимата природа на смъртта в централната нервна система.

“Успяхме да събудим фоторецепторните клетки в човешката макула, която е частта от ретината, отговорна за централното ни зрение и способността ни да виждаме фини детайли и цветове”, обяснява биомедицинският учен Фатима Абас от Университета на Юта.

“В очите, получени до пет часа след смъртта на донор на органи, тези клетки реагираха на ярка светлина, цветни светлини и дори много слаби светкавици.”

След смъртта е възможно да се запазят някои органи в човешкото тяло за трансплантация. Но след като циркулацията спре, централната нервна система като цяло спира да реагира твърде бързо за каквато и да е форма на дългосрочно възстановяване.

И все пак не всички видове неврони се провалят с еднаква скорост. Различни региони и различни видове клетки имат различни механизми за оцеляванекоето прави целия проблем с мозъчната смърт много по-сложен.

Научаването как избрани тъкани в нервната система се справят със загубата на кислород може да ни научи нещо или две за възстановяването на загубените мозъчни функции.

Изследователите вече са имали малко късмет. През 2018 г. учени от университета Йейл направиха заглавия, когато поддържаха свинските мозъци живи до 36 часа след смъртта.

Четири часа след смъртта те дори успяха да съживят малък отговор, макар че нищо организирано или глобално, което може да бъде измерено чрез електроенцефалограма (ЕЕГ).

Подвизите са постигнати чрез спиране на бързото разграждане на невроните на бозайници, като се използва изкуствена кръв, нагреватели и помпи за възстановяване на циркулацията на кислород и хранителни вещества.

Подобна техника сега изглежда възможна при мишки и човешки очи, което е единствената екструдираща част от нервната система.

Чрез възстановяване на оксигенацията и някои хранителни вещества в очите на донорите на органи, изследователи от Университета на Юта и Scripps Research успяха да задействат синхронна активност сред невроните след смъртта.

„Успяхме да накараме клетките на ретината да говорят помежду си, както правят в живото око, за да посредничат в човешкото зрение“, казва визуален учен Франс Винберг от Университета на Юта.

“Минали проучвания са възстановили много ограничена електрическа активност в очите на донорите на органи, но това никога не е било постигнато в макулата и никога до степента, която демонстрирахме сега.”

Първоначално експериментите показват, че клетките на ретината продължават да реагират на светлина до пет часа след смъртта. И все пак важните междуклетъчни сигнали на b-вълна бързо отпаднаха, очевидно поради загубата на кислород.

Дори когато тъканта на ретината е внимателно защитена от недостиг на кислород, изследователите не успяха напълно да възстановят здравите b-вълни.

Освен това, временното съживяване на клетките на ретината не означава, че донорските очни ябълки могат да „виждат“, разбира се. Необходими са по-високи зрителни центрове в мозъка, за да се съживи пълното зрително усещане и възприятие.

Независимо от това, някои дефиниции за „мозъчна смърт“ изискват загуба на синхронна активност между невроните. Ако това определение се приеме, тогава човешките ретини в настоящото изследване все още не са напълно мъртви.

„Тъй като ретината е част от ЦНС, нашето възстановяване на b-вълната в това изследване повдига въпроса дали мозъчната смърт, както се дефинира в момента, е наистина необратима“, авторите пишете.

Ако специализираните неврони, известни като фоторецептори, могат да бъдат съживени до известна степен, тогава това предлага надежда за бъдещи трансплантации, които биха могли да помогнат за възстановяване на зрението при тези с очни заболявания.

Този ден обаче е все още далеч. Трансплантираните клетки и петна от донорна ретина ще трябва по някакъв начин да бъдат безпроблемно интегрирани в съществуващите вериги на ретината, което е обезсърчително предизвикателство, с което учените вече се опитват да се справят.

Междувременно ще трябва да направят донорски очи и животински модели, а тестването за b-вълни може да бъде добър начин да се определи дали присадката на ретината е жизнеспособна или не.

„Научната общност вече може да изучава човешкото зрение по начини, които просто не са възможни с лабораторни животни“, казва Винберг.

„Надяваме се, че това ще мотивира обществата за донори на органи, донорите на органи и очните банки, като им помогне да разберат вълнуващите нови възможности, предлагани от този тип изследвания.

Проучването е публикувано в природата.