Ученые смогли оживить глаза после смерти остального тела

Ученые на мгновение вернули слабое мерцание жизни умирающим клеткам человеческого глаза.


Для того чтобы лучше понять, как нервные клетки поддаются недостатку кислорода, группа американских исследователей стимулировала активность клеток сетчатки мыши и человека вскоре после их смерти.

Удивительно, но с помощью нескольких изменений среды ткани ученые смогли восстановить способность клеток общаться через несколько часов. Было доказано, что при стимуляции светом посмертные сетчатки излучают специфические электрические сигналы, известные как b-волны.

Эти волны также видны в живой сетчатке, и они указывают на связь между всеми слоями макулярных клеток, которые позволяют нам видеть. Глаза умерших доноров впервые реагируют на свет таким образом, так что теперь некоторые эксперты ставят под сомнение необратимый характер смерти в центральной нервной системе.

«Мы смогли разбудить фоторецепторные клетки в макуле человека, которая является частью сетчатки, отвечающей за наше центральное зрение и нашу способность видеть мелкие детали и цвета», — объясняет ученый-биомедик Фатима Аббас из Университета штата Юта. «В глазах, полученных через пять часов после смерти донора органов, эти клетки реагировали на яркий свет, цветные огни и даже очень тусклые вспышки света».

Совершенные транспланты
После смерти некоторые органы в теле человека можно сохранить для трансплантации. Но после прекращения кровообращения центральная нервная система в целом перестает реагировать слишком быстро для любой формы долгосрочного восстановления.


Тем не менее, не все типы нейронов выходят из строя с одинаковой скоростью. Разные регионы и разные типы клеток имеют разные механизмы выживания, что значительно усложняет проблему смерти мозга. Изучение того, как некоторые ткани в нервной системе справляются с потерей кислорода, может научить нас кое-чему о восстановлении утраченных функций мозга.

Исследователям уже повезло. В 2018 году ученые из Йельского университета попали в заголовки газет, когда им удалось сохранить мозги свиней живыми в течение 36 часов после смерти.



Через четыре часа после смерти они даже смогли восстановить небольшую реакцию, хотя ничего организованного или глобального, что можно было бы измерить с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Успех был достигнут за счет остановки быстрой деградации нейронов млекопитающих с использованием искусственной крови, обогревателей и насосов для восстановления циркуляции кислорода и питательных веществ.

Похоже, что подобный метод теперь возможен для глаз мышей и человека, который является единственной выдавливаемой частью нервной системы.

Восстановив оксигенацию и некоторые питательные вещества в глазах донорских органов, исследователи из Университета Юты и Scripps Research смогли вызвать синхронную активность нейронов после смерти.


Жизнь после смерти
Первоначально эксперименты показали, что клетки сетчатки продолжали реагировать на свет в течение пяти часов после смерти. Тем не менее, важные межклеточные сигналы b-волны быстро исчезли, по-видимому, из-за потери кислорода. Даже когда ткань сетчатки тщательно защищена от кислородного голодания, исследователи не смогли полностью восстановить четкие b-волны.

Кроме того, временное возрождение клеток сетчатки, конечно, не означает, что донорские глазные яблоки могут «видеть». Высшие зрительные центры в мозгу необходимы для полного восстановления зрительных ощущений и восприятия. Тем не менее, некоторые определения «смерти мозга» требуют потери синхронной активности нейронов. Если принять это определение, то сетчатка человека в текущем исследовании еще не полностью умерла.

«Поскольку сетчатка является частью ЦНС, наше восстановление b-волны в этом исследовании поднимает вопрос о том, действительно ли смерть мозга, как она определяется в настоящее время, в самом деле необратима», — пишут авторы.



Если специализированные нейроны, известные как фоторецепторы, могут быть восстановлены до определенной степени, это дает надежду на будущие трансплантации, которые могут помочь восстановить зрение у людей с заболеваниями глаз.

Однако до этого дня еще далеко. Трансплантированные клетки и участки донорской сетчатки должны быть каким-то образом плавно интегрированы в существующие схемы сетчатки, что является сложной задачей, которую ученые уже пытаются решить. В то же время донорские глаза и модели животных должны будут подойти, и тестирование на b-волны может быть хорошим способом определить, является ли трансплантат сетчатки жизнеспособным или нет.

Источник