Τι είναι η ισχαιμία και πώς επηρεάζει την κρυοσυντήρηση

Το πιο δύσκολο κομμάτι της κρυονικής δεν είναι το βαθύ ψύχος στο τέλος της διαδικασίας. Είναι οι πρώτες λίγες ώρες. Ο βασικός κίνδυνος σε αυτές τις ώρες είναι η ισχαιμία. Γι' αυτό ένας σοβαρός πάροχος κρυονικής λειτουργεί περισσότερο ως υπηρεσία επείγουσας ιατρικής παρά ως εταιρεία αποθήκευσης. Η κατανόηση της ισχαιμίας εξηγεί γιατί η ταχύτητα είναι καθοριστική και γιατί ο αγώνας δρόμου κατά της κυτταρικής φθοράς αρχίζει τη στιγμή που σταματάει η καρδιά.

Τι είναι η ισχαιμία

Τα κύτταρα χρειάζονται οξυγόνο για να λειτουργήσουν. Το χρησιμοποιούν για να μετατρέπουν θρεπτικές ουσίες σε ενέργεια μέσω της κυτταρικής αναπνοής, μιας χημικής διαδικασίας απαραίτητης για τη λειτουργία των ιστών. Η ισχαιμία είναι η διακοπή της αιματικής ροής και συνεπάγεται περισσότερα από έλλειψη οξυγόνου: διακόπτεται η παροχή γλυκόζης, περιορίζεται η απομάκρυνση μεταβολικών προϊόντων και τα κύτταρα στρέφονται σε έναν πολύ λιγότερο αποδοτικό μηχανισμό παραγωγής ενέργειας, ο οποίος δημιουργεί τοξικά υποπροϊόντα. Αν η στέρηση παραταθεί, το κύτταρο αδυνατεί να διατηρήσει τη λειτουργία των ιοντικών αντλιών που ρυθμίζουν τη χημική του ισορροπία. Τότε αυξάνεται η ενδοκυττάρια συγκέντρωση ασβεστίου, το κύτταρο διογκώνεται και μπορεί να υποστεί διάσπαση.

Στην κλινική πράξη, η ισχαιμία είναι ο λόγος που ένα ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο ή ένα έμφραγμα είναι τόσο επικίνδυνα: ο ιστός πέρα από το σημείο απόφραξης ενός αγγείου αρχίζει να υφίσταται βλάβη μέσα σε λίγα λεπτά. Στην κρυονική, το ίδιο χρονόμετρο τρέχει και ο ιστός που μας ενδιαφέρει περισσότερο είναι ο εγκέφαλος.

Γιατί η ισχαιμία είναι ο μεγαλύτερος εχθρός της κρυονικής

Αν δεχθούμε ότι η μνήμη και η προσωπική ταυτότητα εξαρτώνται από τη δομή του εγκεφάλου, όπως περιγράφεται στο μνήμη, ταυτότητα και εγκέφαλος, τότε καθοριστική σημασία έχει η ακριβής οργάνωση των νευρωνικών συνδέσεων. Η ισχαιμία βλάπτει ακριβώς αυτή τη δομή. Κάθε λεπτό που ο εγκέφαλος παραμένει χωρίς οξυγόνο μετά τον νομικό θάνατο, οι λεπτές συνδέσεις που κωδικοποιούν τη μνήμη και την προσωπικότητα φθείρονται λίγο περισσότερο. Η βλάβη δεν είναι αφηρημένη έννοια. Πρόκειται για σταδιακή αλλοίωση της πληροφορίας που η κρυοσυντήρηση επιδιώκει να διατηρήσει.

Αυτό καθορίζει τον στόχο ολόκληρης της πρώτης φάσης της διαδικασίας. Η κρυοσυντήρηση μπορεί να αρχίσει μόνο μετά τη νόμιμη διαπίστωση του θανάτου. Η ποιότητά της, όμως, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ισχαιμική βλάβη που θα προκληθεί μέχρι να ψυχθεί και να προστατευθεί ο εγκέφαλος. Η ελαχιστοποίηση αυτού του διαστήματος είναι το σημαντικότερο καθήκον μιας ομάδας άμεσης επέμβασης.

Πώς η διαδικασία παλεύει με τον χρόνο

Γι' αυτό η Tomorrow.bio διαθέτει εκπαιδευμένες ομάδες άμεσης επέμβασης, σταθεροποίησης και μεταφοράς (SST) αντί να αντιμετωπίζει τη συντήρηση σαν κάτι που ξεκινά στην εγκατάσταση αποθήκευσης. Μόλις διαπιστωθεί νόμιμα ο θάνατος, η ομάδα εφαρμόζει παράλληλα μέτρα για να περιορίσει τις συνέπειες της ισχαιμίας:

• Επανεκκίνηση της κυκλοφορίας. Μια συσκευή μηχανικών θωρακικών συμπιέσεων διατηρεί την κυκλοφορία του αίματος, ώστε το οξυγόνο και τα φάρμακα να φτάνουν στους ιστούς αντί να λιμνάζουν.
• Ταχεία ψύξη. Ο ασθενής μεταφέρεται σε λουτρό πάγου και ψύχεται ταχύτατα. Το ψύχος επιβραδύνει τον μεταβολισμό, μειώνοντας περίπου στο μισό τον ρυθμό του για κάθε 10°C πτώσης της θερμοκρασίας. Έτσι, οι ιστοί χρειάζονται λιγότερο οξυγόνο και η βλάβη εξελίσσεται βραδύτερα. Ωστόσο, το σώμα διατηρείται πάνω από το σημείο πήξης, ώστε να μη σχηματιστεί πάγος πριν χορηγηθούν οι προστατευτικές ουσίες.
• Χορήγηση φαρμάκων. Χορηγούνται φάρμακα για τη μείωση των μεταβολικών αναγκών του εγκεφάλου, την πρόληψη της πήξης του αίματος, την υποστήριξη της κυκλοφορίας κατά τις μηχανικές θωρακικές συμπιέσεις και τον περιορισμό της βλάβης από ελεύθερες ρίζες και φλεγμονή. Συνολικά, περιορίζουν την αλληλουχία διεργασιών που προκαλεί η ισχαιμική βλάβη.

Μόνο μετά από αυτή τη σταθεροποίηση αρχίζει η κυκλοφορία κρυοπροστατευτικού διαλύματος στους ιστούς (perfusion), και αφού οι ιστοί προστατευθούν ακολουθεί η βαθιά ψύξη έως τους -196°C. Ο κίνδυνος ισχαιμικής βλάβης μειώνεται σημαντικά όσο προχωρά η ψύξη και η υαλοποίηση, επειδή περιορίζεται δραστικά ο μεταβολισμός και οι ανάγκες των κυττάρων σε οξυγόνο.

Θερμή ισχαιμία, ψυχρή ισχαιμία, και γιατί ο χρόνος απόκρισης καθορίζει τα πάντα

Δεν είναι όλες οι ισχαιμίες ίδιες. Η θερμή ισχαιμία, η στέρηση οξυγόνου σε θερμοκρασία σώματος, είναι η καταστροφική μορφή, γιατί ο θερμός ιστός εξακολουθεί να είναι μεταβολικά ενεργός και αυτοκαταστρέφεται γρήγορα. Η ψυχρή ισχαιμία, δηλαδή η απώλεια οξυγόνου σε ήδη ψυχόμενο ιστό, είναι συνήθως λιγότερο επιβαρυντική, επειδή το ψύχος έχει επιβραδύνει τις βλαβερές βιοχημικές διεργασίες. Στόχος της αρχικής διαδικασίας είναι να ψυχθούν οι ιστοί όσο το δυνατόν γρηγορότερα, πριν προκληθεί εκτεταμένη βλάβη από θερμή ισχαιμία.

Αυτό αποτελεί επίσης το ισχυρότερο επιχείρημα υπέρ της ύπαρξης ιδίας δυνατότητας άμεσης επέμβασης. Ένας πάροχος που βασίζεται σε τρίτους για την προσέγγιση του ασθενούς μπορεί να καθυστερήσει σημαντικά την έναρξη της φροντίδας. Επιπλέον, η μεταφορά σε τοπικές υπηρεσίες που δεν είναι προετοιμασμένες μπορεί να παρατείνει την ψυχρή ισχαιμία, μετά από μια ήδη επιβαρυντική περίοδο θερμής ισχαιμίας. Μια εξειδικευμένη ομάδα σε ετοιμότητα αποσκοπεί στη μείωση αυτού του χρονικού διαστήματος. Το όριο ανάμεσα σε μια βλάβη και σε μια μη αναστρέψιμη βλάβη είναι λιγότερο σαφές απ' όσο θεωρούνταν παλαιότερα. Η έρευνα για την κυτταρική ανάκτηση μετά από παρατεταμένη θερμή ισχαιμία υποδεικνύει ότι κάποιες βλάβες που θεωρούνταν κάποτε μόνιμες μπορεί να είναι πιο αναστρέψιμες απ' όσο υποστηρίζουν τα εγχειρίδια. Η σαφέστερη περίπτωση είναι το OrganEx του Yale. Το 2022, αυτό το σύστημα εξωσωματικής αιμάτωσης αποκατέστησε την κυκλοφορία και ορισμένες κυτταρικές λειτουργίες σε ολόκληρα σώματα χοίρων μία ώρα μετά την καρδιακή ανακοπή. Ο πρόδρομός του, το BrainEx του 2019, αποκατέστησε ορισμένες κυτταρικές λειτουργίες σε απομονωμένους εγκεφάλους χοίρων τέσσερις ώρες μετά τον θάνατο. Κανένα από τα δύο δεν αποκατέστησε ενδείξεις συνείδησης. Και τα δύο, όμως, αμφισβητούν την υπόθεση ότι λίγες ώρες θερμής ισχαιμίας αποκλείουν κάθε δυνατότητα διατήρησης κυτταρικής λειτουργίας.

Η ετοιμότητα 24/7, η ταχύτητα απόκρισης και τα πρωτόκολλα άμεσης επέμβασης και σταθεροποίησης αποτελούν βασικά στοιχεία ενός σοβαρού παρόχου και υπαγορεύονται από αυτό το δεδομένο. Όσο αποτελεσματικότερα περιορίζεται η ισχαιμία, τόσο καλύτερα διατηρείται η δομή των ιστών. Αν η ισχαιμική βλάβη είναι ήδη εκτεταμένη, η μεταγενέστερη χρήση υγρού αζώτου δεν μπορεί να αποκαταστήσει ό,τι χάθηκε στα πρώτα λεπτά.

Περαιτέρω ανάγνωση

• Τι είναι το SST και γιατί έχει σημασία
• Ο κρίσιμος αγώνας δρόμου κατά της κυτταρικής φθοράς
• Κρυοπροστατευτικά: το «ιατρικό αντιψυκτικό»
• Γιατί η αναζωογόνηση δεν είναι προς το παρόν εφικτή;