Anabiosi: tecnologia de congelació profunda de persones

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

La setmana passada, un grup d'experts es va reunir a Nova Orleans per estudiar la possibilitat d'immersió humans en hibernació "sintètica", o hibernació artificial. Els científics estan aprenent de la natura intentant entendre els factors que condueixen a la hibernació i al despertar dels animals.

Cap pel·lícula sobre viatges interestel·lars està completa sense un somni profund. "Prometeu", "Passengers", a tot arreu veiem com els personatges principals es desperten en cabanes d'hibernació, reinicien la seva fràgil fisiologia a partir d'un llarg estat de fòssil immòbil, sovint amb l'erupció de líquids gàstrics, és a dir, simplement vòmits. Aquest procés brutal sembla tenir sentit. Després de tot, els humans no hibernen de manera natural. Però un petit grup de científics està intentant superar la natura i posar els humans en hibernació artificial. Si tenen èxit, poden retardar l'envelliment, curar malalties que amenacen la vida i portar-nos a Mart i més enllà.

La setmana passada, un grup d'experts es va reunir a Nova Orleans per estudiar la possibilitat d'immersió humans en hibernació "sintètica", o hibernació artificial. Els científics estan aprenent de la natura intentant entendre els factors que condueixen a la hibernació i al despertar dels animals.

El misteri de la hibernació

Què podria ser millor per superar llargues períodes de vida en condicions de fred amenaçador i manca d'aliments que submergir-se en una profunda inconsciència? La major part del món animal entra en hibernació: óssos, esquirols, eriçons. Fins i tot els nostres cosins primats, el lèmur de cua grassa, disminueixen la seva taxa metabòlica quan els subministraments d'aliments disminueixen.

Què tal nosaltres? Tot i que malauradament no estem hivernant, alguns "miracles" suggereixen que la congelació metabòlica profunda pot ajudar a preservar els nostres cossos danyats per al futur.

L'any 1999, la radiòloga Anna Bagenholm va caure pel gel mentre esquiava a Noruega. Quan va ser rescatada, portava més de 80 minuts sota el gel. Segons tots els comptes, clínicament estava morta: sense respiració, sense pols. La seva temperatura corporal va baixar fins als 13,7 graus centígrads sense precedents.

Tanmateix, quan els metges li van escalfar la sang a poc a poc, el seu cos es va curar lentament. L'endemà, el cor es va reiniciar. Dotze dies després, va obrir els ulls. Finalment, es va recuperar completament.

El cas de Bagenholm és només una pista que els humans tenen la capacitat de recuperar-se d'estats metabòlics greument deprimits. Durant anys, els metges han utilitzat la hipotèrmia terapèutica, que redueix la temperatura corporal en diversos graus durant diversos dies, per ajudar els pacients a fer front a lesions cerebrals o epilèpsia retardada.

El refredament ràpid ajuda a preservar els teixits que s'han tallat del subministrament de sang, de manera que necessiten menys oxigen per funcionar. A la Xina, els experiments han mantingut persones congelades fins a dues setmanes.

La promesa de la hipotèrmia terapèutica és tan gran que el 2014 la NASA es va associar amb SpaceWorks amb seu a Atlanta i va proporcionar finançament previ per a un hibernador de viatges espacials per a una missió a Mart.

Tot i que un vol a l'espai només dura uns quants mesos, posar els astronautes en un estat inactiu pot reduir greument la quantitat d'aliment necessària i la mida de l'hàbitat. Adormir-se també pot prevenir efectes secundaris greus de la baixa gravetat, com ara canvis en el flux del líquid cefaloraquidi, que poden afectar negativament la visió. L'estimulació muscular directa, cortesia del bressol d'hibernació, pot prevenir la pèrdua muscular en condicions de gravetat zero, i un estat profund d'inconsciència pot minimitzar problemes psicològics com l'avorriment i la solitud.

El projecte ha entrat en la segona fase de finançament, però queden moltes preguntes per a ell. Un d'ells s'associa amb el fet que la hipotèrmia prolongada té un efecte terrible sobre la salut: poden aparèixer coàguls de sang, sagnat, infecció, insuficiència hepàtica. En una nau espacial sense dispositius mèdics sofisticats, aquestes complicacions poden ser fatals.

Un altre problema és que no entenem del tot què li passa a l'animal quan entra a la hibernació. Això és el que la conferència de Nova Orleans intentava resoldre.

Inspiració biològica

La doctora Hannah Carey de la Universitat de Wisconsin creu que la possibilitat d'immersió en la hibernació s'ha de buscar no a la medicina, sinó a la natura.

Carey estudia els hàbits d'hibernació de l'esquirol terrestre, un petit rosegador omnívor que vaga per les praderies nord-americanes. Des de finals de setembre fins a maig, l'esquirol terrestre hiverna en caus subterranis, sobrevivent als hiverns severs.

Una de les observacions curioses de Carey és que les baixes taxes metabòliques no duren tot l'hivern. Periòdicament, els animals adormits surten del seu letargo durant mig dia, augmentant la seva temperatura corporal a un nivell normal. Tanmateix, els animals encara no mengen ni beuen durant aquests períodes.

Els neurocientífics fa temps que intenten compilar una llista completa dels beneficis del son. Per exemple, la investigació mostra que el son ajuda el cervell a eliminar els residus tòxics del sistema limfàtic i permet que les sinapsis del cervell "reiniciin". Si la hibernació en si mateixa condueix a un estat de privació del son, pot ajudar-hi el son periòdic?

Encara no ho sabem. Però Carey creu que els resultats dels estudis en animals mostren que en la recerca de la hibernació humana, l'estudi de la biologia dels hibernadors naturals donarà més resultats que l'aplicació de pràctiques mèdiques basades en la hipotèrmia, és a dir, la hipotèrmia.

Immersió artificial en el son

Mentre Carey i Vyazovsky estan explorant com la hibernació ajuda els animals a mantenir-se sans, el doctor Matteo Serri de la Universitat de Bolonya a Itàlia va prendre un camí lleugerament diferent: com induir artificialment l'adormiment en animals que no hibernen?

La resposta pot estar en un petit grup de neurones a la regió cerebral del rafe pàllidus. Atès que el metabolisme s'alenteix dràsticament durant la hibernació, és probable que els mecanismes hormonals i cerebrals desencadenin aquest procés.

L'any 2013, el seu equip de científics va ser un dels primers a posar les rates en hibernació. Normalment aquests animals no dormen a l'hivern. Se'ls va injectar una substància química al rafe pàllidus per inhibir l'activitat neuronal. Aquestes neurones solen estar implicades en la "protecció termoreguladora del fred", diu Serry, el que significa que desencadenen respostes biològiques que contraresten la disminució de la temperatura corporal.

A continuació, les rates es van col·locar en una habitació fosca i freda i es van alimentar amb una dieta alta en greixos, que se sap que redueix la taxa metabòlica.

Apagar les neurones protectores durant sis hores va provocar una forta caiguda de la temperatura al cervell de les rates. Els seus ritmes cardíacs i la seva pressió arterial també van disminuir i van baixar. Finalment, el patró de les ones cerebrals va començar a assemblar-se al patró de les ones dels animals en un estat d'hibernació natural.

El més interessant va ser que quan els científics van aturar el "tractament", les rates es van recuperar; l'endemà no van mostrar signes de comportament anormal.

Els intents anteriors d'induir torpor en animals que no hibernen han fracassat, però aquest estudi va demostrar que la inhibició de les neurones en raphe pallidus és essencial per induir un estat semblant a torpor.

Si aquests resultats es confirmen amb l'exemple de mamífers més grans, tindrà sentit passar a la hibernació en humans. Serri i altres estan treballant per analitzar més el control del cervell sobre l'adormiment i com piratejar-lo per posar el cervell en hibernació.

Que segueix?

La immersió d'una persona en estat d'hibernació, d'hibernació, d'animació suspesa -anomena-ho com vulguis- encara està lluny de la realitat. Però els resultats de la investigació estan revelant gradualment factors moleculars i neuronals que, en teoria, podrien proporcionar-nos un estat de congelació profunda.