دانشمندان چند ساعت پس از مرگ خوک ها، عملکرد سلول ها و اندام های آنها را بازیابی کردند - اوج باور

این مرگ را می توان در اندام ها و بافت های خارج شده از بدن کاهش داد و زمان برای پیوند اعضا خرید. با این حال، حفظ عملکرد یک بافت و اندام چند دقیقه پس از توقف پمپاژ قلب می تواند یک چالش باشد.

یکی از روش های موجود برای زنده نگه داشتن بافت ها، روشی به عنوان سیستم اکسیژن رسانی غشایی خارج از بدن (ECMO) است که خون را به داخل دستگاهی پمپ می نماید که دی اکسید کربن را از آن خارج می نماید و اکسیژن را اضافه می نماید. اما هر دقیقه تأخیر اتصال باعث آسیب بافت می گردد.

برای برطرف این مشکل، سیستم تازهی طرح ریزی شده که بعضی از اندام ها، عملکرد های سلولی و مولکولی را در خوک های مرده بازیابی می نماید و بافت های آن ها را حفظ می نماید، حتی زمانی که درمان یک ساعت پس از ایست قلبی آغاز شده باشد.

محققان از یک فناوری موجود به نام BrainEx استفاده کردند تا سیستم تازهی به نام OrganEx برای کل بدن در پستانداران بزرگ بسازند.

OrganEx دو جزء دارد: ماشین و سیال.

دستگاه به سیستم گردش خون متصل است و نبض شبیه ضربان قلب ایجاد می نماید و به مایع را مانند ECMO اکسیژن می دهد و دارو هایی را برای یاری به گردش خون و جلوگیری از لخته شدن اضافه می نماید.

این دستگاه بعلاوه شامل تعدادی حسگر برای ویژگی های مهم گردش خون مانند متابولیسم، هموگلوبین، فشار و جریان است.

دستگاه OrganEx مایع مصنوعی مخلوط با خون خود حیوان را به نسبت 1:1 در تمام بدن حیوان مرده پمپ می نماید. این مایع، برخلاف خون، سلولی ندارد.

عکس بالا: نوار قلب (بالا)، تصویرنگاری با آلبومین نشاندارشده از کبد (وسط)، و اکتین در کلیه (پایین). تصاویر سمت چپ اندام هایی را نشان می دهند که تحت خونرسانی کنترلی قرار گرفته اند - تصاویر سمت راست نشان دهنده اندام هایی هستند که تحت پرفیوژن با فناوری OrganEx قرار می گیرند.

این سیستم یک ساعت پس از ایست قلبی روی خوک ها آزمایش شد و معین شد که در دمای بدن، بافت ها به پردازش سوخت و فراوری زباله با سرعت کنترل شده ادامه دادند.

آزمایش روی صد خوک (Susscrofa domesticus) انجام شد. محققان دریافتند OrganEx می تواند یکپارچگی بافت را حفظ کند، مرگ سلولی را کاهش دهد و بعضی فرآیند های مولکولی و سلولی را در اندام های حیاتی مانند قلب، مغز، کبد و کلیه ها احیا کند.

OrganEx نسبت به ECMO عملکرد بهتری داشت. اندام های تحت درمان با سیستم تازه کمتر دچار خونریزی یا تورم بافت شدند و محققان الگو های بیان ژنی را که مخصوص فرآیند های ترمیم در اندام ها و انواع سلول های خاص بود مشاهده کردند.

این تیم بعلاوه ساختار سلول های مغز را که معمولاً از ایسکمی آسیب می بینند، آنالیز کردند.

تعداد سلول های مغزی در تمام گروه های درمانی کاهش یافته بود، به جز OrganEx، که در آن، در بعضی از بخش های مغز، کمترین آسیب مشاهده شد.

اما یکی از آزمون های اصلی موفقیت این آزمایش، بازیابی عملکرد اندام ها بود.

عملکرد مغز با استفاده از EEG میزان گیری شد.

گرچه از نظر تعریف مرگ مغزی در گروه OrganEx ادامه داشت، اما بدن ها پس از تزریق ماده حاجب در شریان کاروتید، کمی حرکت سر و گردن نشان دادند.

محققان می نویسند: ارزیابی بیشتری برای روشن شدن اینکه چرا حرکات سر و گردن پس از تزریق ماده حاجب فقط در گروه OrganEx رخ داده است، مورد احتیاج است.

آن ها مطمئن نیستند که چرا این رخ داده است، اما می گویند که نشان می دهد خروجی عملکرد حرکتی حداقل در طناب گردنی نخاعی یا ریشه های آن حفظ شده است.

در قلب، مقداری فعالیت خود به خودی به وسیله ECG و بعضی انقباضات در سلول های بطن چپ در گروه OrganEx مشاهده شد که در گروه ECMO مشاهده نشد.

سایر اندام ها مانند کبد و کلیه ها نیز بعضی از علائم کلیدی بهبود را در عملکرد خود نشان دادند.

در حالی که آزمایش این سیستم در انسان هنوز دور از دسترس است، محققان معتقدند OrganEx پتانسیل زیادی برای پیوند اعضای بدن انسان دارد. آن ها امیدوارند که زمان حفظ عضوی که برای پیوند در نظر گرفته شده است را بهبود ببخشند و عضوها اهدایی از اهداکنندگانی که در دوردست هم هستند بتوانند مورد استفاده قرار بگیرند.

منبع: نیچر