Hogy lehet az, hogy néhány embert, aki látszólag halálra fagyott, akinek egy időre megállt a szíve és nem lélegzett, vissza lehet hozni az életbe anélkül, hogy ez egészségére nézve hosszútávú negatív következményekkel járt volna? A Fred Hutchinson Cancer Research Center kutatói, Mark B. Roth, Ph.D. vezetésével, olyan felfedezést tettek, mely segíthet megérteni a jelenséget.

A kutatók kimutatták, hogy két teljesen eltérő modell szervezet, Saccharomyces cerevisiae élesztő és a Caenorhabditis elegans fonalféreg, túlélhetik a hipotermiát, ha először extrém oxigén megvonás révén hibernált állapotba kerülnek. Kísérleteikben normál körülmények között az élesztő és a fonalféreg embriók nem élték túl a nagy hideget, 99 százalékuk elpusztult, miután 24 órán keresztül épphogy fagypont feletti hőmérsékletnek voltak kitéve. Viszont, ha először megvonták tőlük az oxigént, és így anoxia-indukált hibernáció állapotába kerültek, az élesztő sejtek 66%-a, a fonalféreg embriók 97%-a túlélte a hideget. A normális növekedési körülményeik (meleg és oxigén) visszaállítása után visszatértek az életbe és ugyanannyi ideig éltek, mint normálisan.

Élesztő

Roth szerint az alacsony oxigén szint és alacsony hőmérséklet közötti kapcsolat megértésével olyan technikák fejleszthetők ki, melyek segítségével tovább lehet tárolni a transzplantációra váró emberi szerveket. „Élesztőn és fonalférgeken végzett kísérleteink azt sugallják, hogy a szervek hosszabb ideig maradhatnak testen kívül, ha lefagyasztásuk előtt lecsökkentjük az oxigénfogyasztásukat.”

A washingtoni kutatócsoport az ún. metabolikus flexibilitás lehetséges klinikai előnyeit vizsgálja. Ez egy képesség arra, hogy egy szervezet környezeti hatásokra adott válaszként lecsökkentse, később visszaállítsa életműködését. A kutatók célja most az, hogy megtalálják a módot arra, hogy az anyagcserét egy ideig alacsonyabb szinten tartsák, ezzel mintegy „időt vegyenek” a súlyos traumán, például szívrohamon átesett betegeknek, míg orvosi ellátásban részesülhetnek.

Rothnak először az jutott eszébe, hogy megvizsgálja a kapcsolatot az anoxia-indukált hibernáció és a hipotermia között olyan esetekben, mikor látszólag halálra fagyott emberek teljesen felgyógyultak. Az egyik ilyen egy kanadai kisgyerek, Erica Nordby volt, aki 2001 telén egy szál pelenkában kóborolt kint a hidegben. A szíve két órán át nem vert és testhőmérséklete 61 Fahrenheit fokra (azaz körülbelül 16oC-ra) zuhant, mielőtt megtalálták és újraélesztették volna. Egy másik híres túlélő, a japán hegymászó, Mitsutaka Uchikoshi 2006-ban elaludt egy hegyen. Huszonhárom nappal később találtak rá, testének maghőmérséklete ekkor 71 Fahrenheit fok (mintegy 22 oC) volt. Újraélesztése után ő is teljesen felgyógyult.

A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy ugyanaz történt-e ezekkel az emberekkel, mint a modellszervezetekkel. „Mielőtt megfagytak, valahogy sikerült lecsökkenteniük az oxigénfogyasztásukat? Ez volt az, ami megvédte őket? Fonalférgeken és élesztőn végzett munkánk azt sugallja, ez lehet a helyzet” mondta Roth.

A nagy hideg oxigéndús körülmények közt egy sor olyan folyamatot indít el a szervezetben, mely biológiai instabilitáshoz és végül halálhoz vezet. Az egyik legfontosabb, hogy a sejtciklus szabályozhatatlanná válik, így a sejtek abnormálisan osztódnak. Az anoxia-indukált hibernáció megőrzi a sejtciklus kontroll integritását, így megelőzi a szervezet sejtjeinek hibás osztódását. A hibernáció alatt a sejtciklus megakad, majd újraélesztés után normálisan újraindul.

A csoport eredményeit a Molecular Biology of the Cell folyóiratban közölte.

Science Daily, 2010. június 11.

Duleba Mónika - mrns.hu