La criopreservazione non è un interruttore che passa dalla vita alla preservazione. È una corsa, e il colpo di pistola di partenza è il momento in cui il cuore si ferma.
Tra quel momento e il punto in cui il movimento molecolare cessa effettivamente, la chimica distruttiva è in atto. Non si ferma. Tutto il resto della procedura è determinato da questo unico fatto.
Quello che il tempo sta effettivamente contando
Il tuo cervello è metabolicamente costoso. È circa 2% del peso del tuo corpo e consuma circa 20% dell’ossigeno che respiri.
Quell’energia non viene spesa per il pensiero. La maggior parte serve a mantenere le cellule in ordine, a pompare ioni attraverso le membrane contro i loro stessi gradienti.
Se la circolazione si ferma, l’apporto scompare in pochi secondi. I neuroni esauriscono l’ossigeno e smettono di funzionare quasi all’istante.
Nel giro di pochi minuti le riserve sono esaurite. Le pompe si bloccano, l’equilibrio elettrico collassa e una valanga di neurotrasmettitori si riversa nel tessuto circostante.
Un metabolismo di emergenza acidifica tutto. Il calcio entra dove non dovrebbe. Gli enzimi che smantellano i componenti cellulari vengono rilasciati dai compartimenti che li contenevano.
Nel giro di decine di minuti o ore, a seconda soprattutto della temperatura, l’architettura organizzata del tessuto scivola verso il disordine molecolare.
Questa cascata ha un nome:ischemia. È il nemico della prima ora, e cancella la struttura descritta inmemory, identity and the brain.
Nota la forma del problema. Non stiamo combattendo un'astrazione chiamata morte. Stiamo combattendo una sequenza specifica, misurabile e ben documentata.
Il freddo è l'unico freno che abbiamo
Le velocità delle reazioni chimiche raddoppiano circa per ogni 10°C che aggiungi, e si dimezzano circa per ogni 10°C che sottrai.
Accumula abbastanza dimezzamenti e l'effetto smette di essere incrementale. A temperatura corporea hai minuti prima che si accumulino danni seri.
A temperatura di frigorifero, ore. A temperatura di ghiaccio secco, giorni. Al-196°C di azoto liquido, per periodi che possono arrivare a millenni.
Quindi ogni protocollo è organizzato intorno al raffreddamento del cervello il più velocemente possibile, compatibilmente con le circostanze. Il freddo è il freno dell’intera cascata.
Il raffreddamento non può essere fatto in modo avventato. Se congeli i tessuti in modo troppo brusco, scambi un tipo di danno con un altro, incluso il ghiaccio che la procedura mira a evitare.
C’è un secondo motivo per cui il freddo conta.Crioprotettori sono tossici alle concentrazionivitrificazione richiede.
La loro tossicità diminuisce drasticamente con la temperatura, per lo stesso motivo per cui rallenta anche tutte le altre reazioni chimiche. Quindiperfusione viene eseguita vicino a 0°C.
Questo permette una maggiore tolleranza agli agenti, ma a un prezzo. Il freddo rallenta anche la velocità con cui si diffondono nei tessuti, quindi la corsa contiene una seconda corsa.
Inserisci il crioprotettore prima che si accumuli troppo danno, e lentamente abbastanza da non avvelenare ciò che stai cercando di salvare. Nessuna delle due metà può essere vinta del tutto.
L’intera sequenza, dall’arrivo fino alraffreddamento a temperature criogeniche, è una serie di questi compromessi fatti sotto pressione di tempo.
Il confine tra danno che nasconde e danno che cancella
Non tutti i danni sono uguali, e questa è l’idea più importante di questa pagina.
Dal punto di vista dell’informazione ci sono due categorie. Il danno può offuscare la struttura, oppure può distruggerla.
Un neurone può essere danneggiato e completamente non funzionante. Se le sue connessioni rimangono identificabili, in linea di principio l’informazione che trasportava è ancora lì.
Una volta che una cellula si è rotta e le sue connessioni si sono disperse in detriti non identificabili, l’informazione è andata. Nessuna tecnologia futura recupererà ciò che il caso ha cancellato.
Quindi non si tratta di una corsa per evitare ogni danno. È una corsa per fermarsi prima che il danno passi dalla prima categoria alla seconda.
Questa distinzione spiega perché una preservazione imperfetta vale comunque la pena di essere eseguita, e perchéla qualità della preservazione è uno spettro piuttosto che una sentenza.
L’idea ha un nome formale: morte informazionale. È il punto in cui l’informazione che definisce una persona non può più essere recuperata nemmeno in linea di principio.
Questo è un traguardo molto più lontano della morte clinica, che è semplicemente il momento in cui un cuore non si riavvia da solo.
La criopreservazione afferma che lo spazio tra queste due linee esiste davvero, e che un corpo posto al freddo si trova all’interno di esso piuttosto che oltre.
Stabilisce anche lo standard per la misurazione. Il campo ora cerca di quantificare l’esposizione direttamente, attraverso lavori come la metricaS-MIX.
Non puoi gestire ciò che rifiuti di misurare. Un numero che descrive quanto ischemia ha coinvolto un caso vale più di una rassicurazione che sia andato bene.
Le frizioni che non possiamo eliminare con l’ingegneria
Diversi limiti si trovano sopra la biologia, e l’onestà richiede di nominarli.
Il primo è il paradosso della morte legale. Il momento biologico migliore per iniziare sarebbe prima della morte legale, e iniziare allora sarebbe omicidio.
Quindi aspetta, sapendo che l’attesa costa fedeltà. Questo vincolo è permanente e corretto, e hail suo articolo.
Il secondo è il problema dell’autopsia. Alcune morti richiedono legalmente un’autopsia prima, il che sia ritarda la preservazione che danneggia direttamente il cervello.
Quei casi, e gli altri in cui la preservazione non può procedere, sono elencati inquando non puoi essere criopreservato.
Il terzo è la geografia. Nessun ammontare di denaro mette una squadra istantaneamente ovunque, quindi dove muori determina quanto bene puoi essere preservato.
Una morte anticipata in hospice permette alla squadra distandby di iniziare al secondo giusto. Un arresto cardiaco improvviso lontano da una squadra introduce ore di ritardo.
Ciò che può essere controllato è controllato: posizionamento delle squadre, formazione dei clinici e lalogistica del trasporto che decide quanto velocemente un paziente raggiunge la struttura.
Niente di tutto questo è un difetto nella scienza. È attrito tra urgenza biologica e il mondo fisico, ed è per questo che la qualità varia davvero tra i pazienti.
Perché provarci, dato gli attriti? Perché l’alternativa garantisce il peggior esito e il tentativo non lo fa.
La preservazione in condizioni scarse conserva comunque più informazioni rispetto a sepoltura o cremazione, che non ne conservano affatto. Questa è l’aritmetica diuna piccola possibilità contro zero, applicata alla prima ora invece che al futuro remoto.
In breve: Il danno cellulare inizia rapidamente dopo l’arresto della circolazione. Una standby rapida, il raffreddamento e la stabilizzazione riducono questo danno, ma i ritardi possono abbassare permanentemente la qualità della preservazione.
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