Учените за момент са възстановили блед проблясък на живот на умиращите клетки в човешкото око.
За да се разбере по-добре начина, по който нервните клетки реагират 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 успяват да съживят способността на клетките да комуникират часове по-късно.
Изследователите установяват, че когато са стимулирани от светлина, ретините след смъртта излъчват специфични електрически сигнали, известни като b-вълни.
Тези вълни се виждат и в живите ретини и показват наличие на комуникация между всички слоеве на макулните клетки, които ни позволяват да виждаме.
За първи път очите на починали човешки донори реагират на светлина по този начин и някои експерти поставят под въпрос необратимата природа на смъртта на централната нервна система.
„Успяхме да събудим фоторецепторните клетки в човешката макула, която е частта от ретината, отговорна за основното ни зрение и способността ни да виждаме фини детайли и цветове“, обяснява биомедицинският учен Фатима Абас (Fatima Abbas) 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 светлинни изблици."
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 деградират с еднаква скорост. Различните региони и различните типове клетки имат различни механизми за оцеляване, което прави целия проблем с мозъчната смърт много по-сложен.
Изучаването как избрани тъкани в нервната система се справят със загубата на кислород може да ни научи нещо и за възстановяването на загубените мозъчни функции.
През 2018 г. учени от Университета Йейл успяват да поддържат свински мозъци живи до 36 часа след смъртта. Четири часа след смъртта те дори успяват да предизвикат отговор, макар и слаб, въпреки че няма нищо организирано или глобално, което може да бъде измерено чрез електроенцефалограма (ЕЕГ).
Това е постигнато 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, поддаваща се на екструдиране 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 успяват да задействат синхронна активност сред невроните след смъртта.
„Успяхме да накараме клетките на ретината да комуникират помежду си, по начина, по който го правят в живото око, за да посредничат в човешкото зрение“, разказва Франс Винберг (Frans Vinberg) от Университета на Юта.
„При предишни проучвания е възстановявана много ограничена електрическа активност в очите на донорите на органи, но никога не е било постигано 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-вълните бързо спадат, очевидно поради загубата на кислород.
Дори когато тъканта на ретината е внимателно защитена от недостиг на кислород, изследователите не успяваха 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-висши зрителни центрове в мозъка, за да се съживи напълно зрителното 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 централната нервна система, възстановяването на b-вълните в това изследване повдига въпроса дали мозъчната смърт, както се дефинира в момента, е наистина необратима“, пишат авторите.
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 хора с очни заболявания.
Този ден обаче все още е далеч. Трансплантираните клетки 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 ретиналната присадка е жизнеспособна или не.
„Научната общност вече може да изучава човешкото зрение по начини, които просто не са възможни с лабораторни животни“, подчертава Винберг.
„Надяваме се, че това ще мотивира организациите за донорство на органи и очните банки, като им помогне да разберат вълнуващите нови възможности, които този тип изследвания предлага."
Справка: Abbas, F., Becker, S., Jones, B.W. et al. Revival of light signalling in the postmortem mouse and human retina. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04709-x
Източник: Scientists Have Revived a Glimmer of Activity in Human Eyes After Death
CARLY CASSELLA, Science Аlert
