Horas após a morte dos porcos, os cientistas restauram a atividade das células cerebrais

  • Thomas Dalton
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Em um experimento radical que tem alguns especialistas questionando o que significa estar "vivo", os cientistas restauraram a circulação do cérebro e alguma atividade celular no cérebro de porcos horas depois que os animais morreram em um matadouro.

Os resultados, embora feitos em porcos e não em humanos, desafiam a visão de longa data de que, após a morte, as células cerebrais sofrem danos repentinos e irreversíveis.

Em vez disso, as descobertas, publicadas hoje (17 de abril) na revista Nature, mostram que o cérebro de um grande mamífero "retém uma capacidade anteriormente subestimada de restauração" da circulação e de certas atividades celulares horas após a morte, disse o autor sênior do estudo, Nenad Sestan, professor de neurociência, medicina comparada, genética e psiquiatria na Yale School of Medicine em New Haven. [10 coisas que você não sabia sobre o cérebro]

"A principal implicação dessa descoberta é que ... a morte celular no cérebro ocorre em uma janela de tempo mais longa do que pensávamos anteriormente", disse Sestan durante uma entrevista coletiva ontem. Em vez de acontecer ao longo de segundos ou minutos após a morte, "estamos mostrando que ... [é] um processo gradual e gradual" e que, em alguns casos, os processos de morte celular podem ser adiados ou mesmo revertidos, disse Sestan.

Ainda assim, os pesquisadores enfatizaram que não observaram nenhum tipo de atividade no cérebro dos porcos que seria necessária para o funcionamento normal do cérebro ou coisas como percepção ou consciência. "Este não é um cérebro vivo", disse Sestan. "Mas é um cérebro ativo celular."

O trabalho pode fornecer aos cientistas novas maneiras de estudar o cérebro, permitindo-lhes examinar funções em todo o cérebro intacto de uma forma que não era possível antes. Isso, por sua vez, pode ajudar os cientistas a entender melhor as doenças cerebrais ou os efeitos de lesões cerebrais, disseram os pesquisadores.

Embora o estudo atual tenha sido feito em porcos e não em humanos, os cérebros dos porcos são maiores e mais parecidos com os humanos em comparação com os de roedores.

"BrainEx"

No estudo, os pesquisadores desenvolveram um novo sistema para estudar cérebros intactos post-mortem, apelidado de BrainEx. É uma rede de bombas que canalizam uma solução sintética - um substituto do sangue - para as artérias do cérebro a uma temperatura corporal normal.

Usando BrainEx, os pesquisadores estudaram 32 cérebros de porco post-mortem que foram obtidos de uma instalação de processamento de carne de porco (que de outra forma teriam sido descartados). Os cérebros foram colocados no sistema BrainEx 4 horas após a morte dos porcos e foram autorizados a "perfundir" com o substituto de sangue sintético por 6 horas.

Os cientistas desenvolveram um sistema chamado BrainEx que preservou e até restaurou a atividade das células cerebrais no cérebro de porcos após a morte. Acima, imagens de células cerebrais com neurônios mostradas em verde, astrócitos (um tipo de célula de suporte no cérebro) em vermelho e núcleos celulares em azul. Após a morte, neurônios e astrócitos sofrem desintegração celular sem nenhum tratamento (esquerda), mas se os cérebros são colocados no sistema BrainEx, essas células são recuperadas (direita). (Crédito da imagem: Stefano G. Daniele & Zvonimir Vrselja; Laboratório Sestan; Escola de Medicina de Yale)

Durante esse tempo, o sistema BrainEx não apenas preservou a estrutura das células cerebrais e reduziu a morte celular, mas também restaurou parte da atividade celular. Por exemplo, algumas células eram metabolicamente ativas, o que significa que usavam glicose e oxigênio e produziam dióxido de carbono. Outras células reagiram com uma resposta inflamatória quando estimuladas com certas moléculas.

Em contraste, cérebros de "controle" que não foram tratados com BrainEx se decompuseram rapidamente.

"Podemos ver diferenças dramáticas entre os cérebros que estamos tratando com nossa tecnologia" e os cérebros de controle, disse Sestan.

Preocupações éticas

O Dr. Neel Singhal, professor assistente de neurologia da Universidade da Califórnia em San Francisco, que não estava envolvido no estudo, disse que o trabalho era "instigante", devido a algumas das questões éticas levantadas. Por exemplo, embora os cientistas estejam muito longe de conseguir restaurar a função cerebral em pessoas com lesões cerebrais graves, se alguma restauração da atividade cerebral for possível, "então teríamos que mudar nossa definição de morte cerebral", disse Singhal .

Os pesquisadores não viram nenhum sinal de consciência, nem era esse o objetivo da pesquisa. Na verdade, a solução de sangue sintético incluía vários produtos químicos que bloqueiam a atividade neural, o tipo de atividade que seria necessária para a consciência.

Além do mais, se qualquer tipo de atividade elétrica organizada - o tipo necessário para a consciência - tivesse aparecido, os pesquisadores estavam preparados para agir para interromper essa atividade usando anestesia e reduzindo a temperatura do cérebro, disse o co-autor do estudo Stephen Latham, diretor do Yale's Centro Interdisciplinar de Bioética. Em outras palavras, encerrar a experiência se isso acontecer.

Em um comentário publicado junto com o estudo, Nita Farahany, professora de direito e filosofia da Duke University, e colegas pediram mais orientações sobre as questões éticas levantadas pelo estudo, que eles dizem "põe em causa suposições antigas sobre o que torna um animal - ou humano - vivo. "

Essas questões incluem como detectar a consciência para começar e por quanto tempo sistemas como o BrainEx devem ser autorizados a funcionar.

Trabalho futuro

Como o estudo durou apenas 6 horas, mais pesquisas são necessárias para saber se o BrainEx pode preservar cérebros por mais tempo do que agora.

Além disso, muitas questões permanecem sobre como esse modelo é semelhante ao ambiente do cérebro. O sistema não usa sangue real, e o cérebro não é banhado em fluido, pois está dentro do crânio, disse Singhal.

Mas se o sistema puder ser usado em pesquisas futuras sobre o cérebro, isso "poderia levar a uma maneira totalmente nova de estudar o cérebro post-mortem", Andrea Beckel-Mitchener, líder da equipe da Iniciativa BRAIN do National Institutes of Health, que co-financiou o pesquisa, disse em um comunicado. "A nova tecnologia abre oportunidades para examinar células complexas e conexões de circuito e funções que são perdidas quando as amostras são preservadas de outras maneiras", disse Beckel-Mitchener. O trabalho também pode estimular pesquisas sobre maneiras de promover a recuperação do cérebro após a perda de fluxo sanguíneo para o cérebro, como durante um ataque cardíaco.

Ainda assim, o estudo não chegou perto de ser capaz de reviver um cérebro, porco ou humano, após a morte. "Basicamente, quando o cérebro perde a circulação, é como se um edifício muito complexo tivesse acabado de se desintegrar em um milhão de pedaços", disse Singhal. O novo trabalho sugere que este método "pode ​​restaurar parte da fundação", mas ainda há a catedral do cérebro a ser construída em cima dessa fundação, disse ele.

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Originalmente publicado em .




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