Dodaj 24sata među omiljene izvore na Googleu
Desetljećima je koncept krioprezervacije bio ukorijenjen u znanstvenoj fantastici, kao ključni zaplet za putovanja u budućnost. Jedan od najvećih izazova bila je sposobnost smrzavanja složenog biološkog tkiva
Nedavno je revolucionarna studija napravila značajan iskorak u prevladavanju tog problema, uspješno obnavljajući funkcionalnu aktivnost smrznutog moždanog tkiva, što otvara mogućnost ostvarenja nekih scenarija iz znanstvene fantastike.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
![[TOP 3 VIJESTI DANA] Potresni susret s kirurgom koji ih je operirao: 'Doktore, hvala vam na životu. Spasili ste nas'](https://img.24sata.hr/z59B5Gjs3qKGUIwMKH2rHReOR6U=/880x587/smart/media/images/2024-27/copy-of-24sata-news-ovo-nije-crna_qqnPnqM.png)
00:54
Glavna prepreka krioprezervaciji mozga bila je formacija ledenih kristala. Kako se voda unutar osjetljivih stanica zamrzava, kristali se šire, probijaju membrane, narušavaju složenu mrežu neurona i na kraju uništavaju veze koje čine temelje mišljenja, pamćenja i svijesti. Takva destrukcija čini odmrznuto tkivo nesposobnim za bilo kakvu funkcionalnost.
Međutim, tim neurologa s Sveučilišta Erlangen–Nürnberg u Njemačkoj zaobišao je ovaj problem korištenjem tehnike poznate kao vitifikacija. Ovaj proces vrlo brzo hladi tkivo, sprječavajući formiranje leda. Umjesto kristalizacije, tekućine unutar i oko stanica prelaze u amorfno, stakleno stanje, čuvajući strukturu tkiva dok je aktivnost molekula gotovo potpuno zaustavljena.
Metoda je primijenjena na tanke kriške hipokampusa miša, regije ključne za učenje i pamćenje, hladeći ih do -196 °C tekućim dušikom. Uzorci su zatim pohranjeni u ovom staklenom stanju od deset minuta do jednog tjedna.
Pravi test uslijedio je tijekom odmrzavanja. Istraživači su pažljivo odmrznuli kriške i provjeravali je li preostao bilo kakav znak života. Mikroskopska analiza otkrila je da su osjetljive neuronske i sinaptičke membrane preživjele proces netaknute.
Daljnjim testiranjem utvrđeno je da mitohondriji, male energetske jedinice unutar stanica odgovorne za metabolizam, funkcioniraju bez znakova oštećenja. Tim je uspio zabilježiti električnu aktivnost neurona, koji su reagirali na električne podražaje gotovo normalno, s blagim odstupanjima u odnosu na kontrolne, ne-smrznute uzorke.
Najvažnije je da su istraživači primijetili znakove dugotrajne potencijacije (LTP), procesa jačanja sinapsi koji se smatra staničnom osnovom učenja i pamćenja. Ovo otkriće sugerira da nisu samo pojedini neuroni preživjeli, već su i neki složeni funkcionalni sklopovi odgovorni za kogniciju ostali netaknuti.
Za postizanje ovog napretka, njemački tim počeo je s tankim kriškama hipokampusa miša. Kriške su bile uronjene u snažan koktel krioprotektivnih agenasa (CPA), postupno dodavanih kako bi se spriječio šok stanica. Nakon što su kriške potpuno „napunjene”, uronjene su na bakreni cilindar ohlađen tekućim dušikom, čime je molekulska aktivnost zaustavljena do tjedan dana.
Odmrzavanje je bilo jednako kritično. Kako bi spriječili formiranje leda pri povratku tkiva u tekuće stanje, kriške su zagrijavane nevjerojatnom brzinom od 80 °C u sekundi u toploj otopini. Nakon odmrzavanja, snažni kemijski koktel pažljivo je ispiran kako stanice ne bi prebrzo apsorbirale vodu i pucale.
Tim je potom pokušao pretvoriti cijeli mozak miša u staklenu strukturu. Jedna od glavnih prepreka bila je krvno-moždana barijera, prirodna obrana mozga koja propušta vodu, ali blokira velike molekule CPA. Rješenje istraživača bilo je naizmjenično perfundiranje krvnih žila mozga zaštitnim kemikalijama i nosačem, što je omogućilo ravnomjerno učitavanje tkiva bez katastrofalne dehidracije ili kasnijeg fatalnog oticanja.
Nakon odmrzavanja, tkivo je prošlo rigorozna ispitivanja. Istraživači su mjerili potrošnju kisika kako bi potvrdili da mitohondriji još rade, provjeravali su delikatne sinapse mikroskopima, te su ubacivali sitne elektrode kako bi stimulirali stanice i pratili odgovor.
Zapanjujuće je što nisu samo pojedini neuroni reagirali na stimulaciju, već su i složeni krugovi odgovorni za učenje i pamćenje ostali funkcionalni. Iako su opažanja bila ograničena na nekoliko sati, jer se tkivo nakon odmrzavanja prirodno raspada, istraživanje daje nadu u buduće primjene.
- Ovakav napredak postupno pretvara znanstvenu fantastiku u znanstvenu mogućnost - rekao je strojarski inženjer specijaliziran za kriobiologiju, Mrityunjay Kothari.
Ipak, implikacije za zdravlje i medicinu su značajne. Ovo istraživanje otvara nove puteve za zaštitu mozga nakon teških ozljeda ili tijekom bolesti, gdje bi induciranje zaštitnog, suspendiranog stanja moglo kupiti dragocjeno vrijeme za terapiju. Također sugerira da bi u budućnosti moglo biti moguće dugoročno pohranjivanje donorskih mozgova za istraživanje ili, realnije, drugih složenih organa za transplantaciju.
Ovo istraživanje pruža najjači dokaz do sada da temeljna znanost iza krioprezervacije polako napreduje prema stvarnoj primjeni.
24sata © 2026
