Kiedy mózg umiera? To nie takie proste...

Mózgowe tsunami także występuje u ludzi. Czy śmierć można odwrócić?

W 2018 r. naukowcom udało się uchwycić dokładny moment, w którym następuje śmierć pnia mózgu – definitywny koniec ludzkiego życia. Od tego czasu przeprowadzono liczne badania, które sugerowałyby, że słowo „definitywny” z powyższego zdania można będzie usunąć. Co dokładnie odkryto?

Problem śmierci i jej definiowania od dawna spędza sen z powiek lekarzom oraz naukowcom z całego świata. Koniec życia to wciąż w wielu miejscach temat tabu, a naukowe mechanizmy za nim stojące są słabo poznane. Wydaje się być to oczywiste, bo przecież każdy człowiek ma prawo do spokojnej śmierci, a etycznie wątpliwe jest przeprowadzanie jakichkolwiek badań na ludziach u kresu swej drogi. Analogiczne badania na zwierzętach nie są natomiast miarodajne.

Kiedy mózg umiera?

Naukowy z niemieckiego Universitätsmedizin Berlin odkryli, że w ciągu 20-40 sekund od pozbawienia tlenu, mózg wchodzi w „tryb oszczędzania energii”, w którym staje się elektrycznie nieaktywny, a neurony przestają komunikować się ze sobą. Wystarczy kilka minut, by mózg zaczął się rozpadać, a zjawisko zwane rozprzestrzeniającą się depolaryzacją (tzw. mózgowe tsunami) powoduje nieodwracalne uszkodzenia mózgu. Wiadomo było, że mózgowe tsunami występuje u zwierząt, a niedawno odkryto je u ludzi. Co ciekawe, pojawiają się sugestie, że proces ten – a więc być może i samą śmierć – można zatrzymać.

Po zatrzymaniu krążenia, rozprzestrzeniająca się depolaryzacja oznacza utratę zmagazynowanej energii elektrochemicznej w komórkach mózgowych i początek procesów toksycznych, które ostatecznie prowadzą do śmierci. Co ważne, jest to odwracalne – do pewnego momentu – gdy krążenie zostaje przywrócone.

Jens Dreier, główny autor badania

Wykorzystując techniki monitoringu działania mózgu skanujące przestrzeń podtwardówkową, naukowcy obserwowali rozprzestrzeniającą się depolaryzację w mózgach dziewięciu pacjentów z nieodwracalnymi urazami, którzy nie mieli szans powrotu do sprawności. Badania wykazały, że fala elektrochemiczna nie jest jednokierunkowa i jak długo można przywrócić krążenie (a tym samym dopływ tlenu do mózgu), tak długo realne wydaje się przywrócenie do życia.

Czytaj też: Ludzkie komórki mózgowe grają w Ponga. Naukowcy uwiecznili to na wideo

Badania te mogą ocali życie osobom z ciężkimi uszkodzeniami mózgu (np. w wyniku udarów), choć minie jeszcze dużo czasu zanim zyskaną wiedzę przekujemy w realne zastosowania terapeutyczne.

Reklama

Nie ma implikacji dla opieki nad pacjentami już dziś. Wiedza na temat procesów zaangażowanych w rozprzestrzenianie się depolaryzacji ma fundamentalne znaczenie dla rozwoju dodatkowych strategii leczenia mających na celu przedłużenie przeżycia komórek nerwowych, gdy perfuzja mózgu jest zakłócona.

Jens Dreier