Ученые оживили мозг свиньи почти через час после ее смерти

Ученые возродили активность в мозге свиней почти через час после прекращения кровообращения. В некоторых случаях работоспособность сохранялась в течение нескольких часов, что стало неожиданным открытием исследователей из Китая.

Это достижение представляет собой огромный шаг вперед в разработке того, как восстановить функцию мозга после внезапной остановки сердца у пациента. Это предполагает, что врачи могут расширить краткое по времени окно для успешной реанимации пациентов после остановки сердца.

Секрет в том, чтобы включить неповрежденную печень пациента — орган, который организм использует для очистки крови, — в систему жизнеобеспечения, используемую для оживления мозга по истечении определенного времени.

Внезапная остановка сердца вызывает множество проблем в организме из-за быстрого прекращения кровотока. Последующее падение кровообращения в частях тела называется ишемией (или недостаточным кровоснабжением), и когда это происходит в мозге, это может вызвать серьезные, непоправимые повреждения в течение нескольких минут. Вот почему окно реанимации при остановке сердца так коротко.

Известно, что полиорганная ишемия играет роль в способности мозга восстанавливаться после остановки сердца, но отдельные органы до конца не изучены.

В последние годы ученые используют свиней в качестве моделей для тестирования методов ограничения повреждений мозга. Под руководством врача Сяошуня Хэ из Университета Сунь Ятсена в Китае группа ученых обратилась к животным, чтобы попытаться понять роль печени в восстановлении мозга после ишемии, вызванной остановкой сердца.

Используя 17 выращенных в лабораторных условиях тибетских мини-свиней, ученые сравнили включение печени в потерю кровообращения. В одной серии экспериментов две группы свиней подвергались ишемии мозга в течение 30 минут; одна из групп также подвергалась ишемии печени, а другая — нет. В то же время контрольная группа не подвергалась ишемии.

Когда свиней усыпили и исследовали их мозг, у контрольной группы были выявлены наименьшие повреждения мозга; однако у группы, которая не была подвергнута ишемии печени, повреждения мозга были значительно меньше, чем у группы, которая была ей подвергнута.

Следующий этап исследования содержал попытку включения неповрежденной печени в систему жизнеобеспечения, оживляющую мозг, который был полностью удален из умерщвленной свиньи. Это вряд ли будет сценарий, используемый для лечения людей, но он помогает ученым понять окна, в которых реанимация может быть жизнеспособной.

Базовая система жизнеобеспечения включала искусственное сердце и легкие, помогающие перекачивать кровь через мозг. Для одной группы в систему была интегрирована свиная печень, известная как нормотермическая машинная перфузия мозга с помощью печени.

Сначала мозг подключался к системам жизнеобеспечения через 10 минут после начала процедуры жизнеобеспечения. Для системы без печени электрическая активность в мозге появлялась в течение получаса, а затем со временем снижалась.

Ученые также экспериментировали с различными задержками, подключая мозг к системе, поддерживаемой печенью, с интервалами в 30 минут, 50 минут, 60 минут и 240 минут. Самый длинный интервал, который показал наибольшие перспективы, составил 50 минут после лишения крови: мозг возобновил электрическую активность и поддерживался в этом состоянии в течение шести часов, пока эксперимент не был прекращен.

Примечательно, что в мозге, который испытывал кислородное голодание в течение 60 минут, активность восстановилась только на три часа, прежде чем угаснуть, что указывает на критический интервал, в течение которого реанимация может быть успешной при добавлении функционирующей печени.

По словам исследователей, эти результаты свидетельствуют о том, что печень играет важную роль при черепно-мозговой травме после остановки сердца. Результаты открывают новые возможности для исследований и, как можно надеяться, могут улучшить показатели выживаемости и результаты восстановления пациентов-людей в будущем.

Исследование опубликовано в журнале EMBO Molecular Medicine.