Исследователи восстановили кровообращение и некоторые клеточные функции в органах свиней через час после их смерти, сообщает Nature (https://www.nature.com/articles/d41586-022-02112-0 )
Ученые предупреждают, что результаты еще не имеют клинического значения, но говорят, что исследование поднимает этические вопросы об определении смерти.
Исследователи восстановили кровообращение и клеточную активность в жизненно важных органах свиней, в частности в сердце и мозге, через час после смерти животных. Исследование ставит под сомнение идею о том, что сердечная смерть, которая происходит, когда прекращается кровообращение и оксигенация, необратима и поднимает этические вопросы об определении смерти. Работа является продолжением экспериментов 2019 года, проведенных теми же учеными, в ходе которых они оживляли бестелесный мозг свиней через четыре часа после смерти животных, ставя под сомнение идею о том, что смерть мозга является окончательной.
В работе, опубликованной 3 августа в журнале Nature, описывается как исследователи подключили свиней, которые были мертвы в течение одного часа, к системе под названием OrganEx, которая перекачивала кровезаменитель по всему телу животных. Раствор, содержащий кровь животных и 13 соединений, таких как антикоагулянты, замедлял разложение тел и быстро восстанавливал некоторые функции органов, такие как сокращение сердца и активность печени и почек. Хотя OrganEx помог сохранить целостность некоторых мозговых тканей, исследователи не наблюдали какой-либо скоординированной активности мозга, которая указывала бы на то, что животные обрели какое-либо сознание.
Как и в случае со статьей 2019 года, исследование, вероятно, оживит дебаты об определении смерти и этике посмертного донорства органов. Авторы предупреждают, что эти результаты не показывают, что свиней каким-то образом реанимировали после смерти, особенно при отсутствии электрической активности в головном мозге. "Мы заставили клетки делать то, на что они не были способны, когда животные были мертвы", — говорит член команды Звонимир Врселя, нейробиолог из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут. «Мы не говорим, что это клинически значимо, но мы движемся в правильном направлении».
Исследователи взяли свиней у местного животновода и наблюдали за ними в течение трех дней. Затем животным ввели седативное средство, подключив к аппарату искусственной вентиляции легких и вызвав остановку сердца используя электрошок. Подтвердив отсутствие пульса, исследователи сняли животных с аппаратов искусственной вентиляции легких. Через час после того, как свиньи умерли, команда снова включила вентиляторы и анестезию. Затем некоторых свиней подключили к системе OrganEx; другие не получали лечения или были подключены к аппарату экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), который в некоторых больницах используется в последней отчаянной попытке снабдить организм кислородом и удалить из него углекислый газ.
Через шесть часов исследователи заметили, что кровообращение возобновилось гораздо эффективнее у свиней, получавших раствор OrganEx, чем у свиней, получавших ЭКМО или не получавших никакого лечения. Кислород начал поступать к тканям по всему телу животных OrganEx, после чего сканирование сердца выявило некоторую электрическую активность и сокращение. Но сердце не полностью перезапустилось, и неясно, как именно оно функционировало.
Исследователи также заметили, что печень свиней из группы, получавшей OrganEx, производила гораздо больше белка, называемого альбумином, чем печень свиней из других групп. И клетки в каждом из жизненно важных органов свиней OrganEx реагировали на глюкозу гораздо сильнее, чем животные в других группах, что позволяет предположить, что лечение дало толчок метаболизму.
Выводы поразительны, учитывая, как быстро после смерти начинается разложение, считают учёные. В течение нескольких минут после остановки сердца организм лишается кислорода, и ферменты начинают переваривать клеточные мембраны, что приводит к быстрой потере структурной целостности органов.
Исследователи также обнаружили, что больше генов, ответственных за клеточную функцию и восстановление, были активны во всех основных органах в группе OrganEx по сравнению с группами ЭКМО или без лечения.
Любопытно, что только свиньи, получавшие OrganEx, начали непроизвольно дергать головой, шеей и туловищем после инъекции контрастного красителя, который помог ученым визуализировать мозг животных после лечения. У исследователей не было полного объяснения движениям. Но было отмечено, что маловероятно, что импульсы возникли в мозгу, учитывая отсутствие электрической активности. Возможно, движения возникли в спинном мозге, который может контролировать некоторые двигательные функции независимо от головного мозга, говорят они.
Учитывая разницу в том, как органы свиней реагировали на OrganEx по сравнению с ЭКМО, это потенциально «эпохальное» исследование, которое может «значительно увеличить количество органов, которые могут быть извлечены для трансплантации», — говорит Габриэль Ониску, хирург-трансплантолог из Королевский лазарет Эдинбурга, Великобритания.
Этические проблемы
Исследователи отмечают, что электрическая активность в мозге свиней могла отсутствовать, потому что прокачиваемый через него раствор имел температуру 28 ºC — ниже нормальной температуры тела, или потому, что он содержал анестезирующие соединения и блокаторы нейронов, которые могли подавлять такие сигналы.
В исследовании также подчеркивается, что смерть — это не момент, а процесс, что затрудняет поиск единого способа объявления человека умершим, — говорит Артур Каплан, специалист по биоэтике из Нью-Йоркского университета. Это означает, что юридическое определение смерти будет продолжать адаптироваться по мере развития медицины, добавляет он. «Люди, как правило, сосредотачиваются на смерти мозга, но нет единого мнения о том, когда наступает сердечная смерть», — отмечает исследователь. https://doi.org/10.1038/d41586-022-02112-0
