14:21 27 Ottobre 2020
Scienza e tech
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La scienza sta valutando varie possibilità per rallentare le funzioni biologiche umane. Riuscire nell’impresa significherebbe salvare vite bloccando le funzioni vitali durante lunghi interventi chirurgici o temporeggiare in situazioni di emergenza, ma, soprattutto, aprirebbe nuove frontiere nel campo delle esplorazioni spaziali.

Immaginiamo la situazione di minatori bloccati in una miniera o di marinai in un sommergibile. I tempi di soccorso potrebbero essere molto lunghi, più dell’ossigeno a disposizione per esempio. Ecco, se la scienza fosse in grado di ibernare gli esseri umani, o anche solo mandarli in letargo per determinati periodi o in un qualsiasi modo, anche solo rallentare le funzioni biologiche, molte vite si potrebbero sicuramente salvare. In letteratura medica per altro sono già noti casi in cui, attraverso il processo chiamato dell’anabiosi, si è riusciti a salvare vite umane durante interventi chirurgici dalla gravità estrema che altrimenti non sarebbero sicuramente riusciti.

Anabiosi – ‘ibernazione’

Nel 2003, dopo diversi tentativi falliti, i ricercatori dell'Università di Pittsburgh (USA) riuscirono finalmente a ‘ibernare’ temporaneamente dei cani (anabiosi indotta). Per fare questo, tutto il loro sangue venne sostituito con una soluzione salina fredda, che fece scendere la temperatura corporea a dieci gradi Celsius. Quindi 27 animali trascorsero due ore e, dopo il ritorno del sangue al corpo e il risveglio, non registrarono danni celebrali.

Tre anni dopo, un esperimento simile venne organizzato da specialisti dell'Università del Maryland e della Harvard Medical School (USA). Per prima cosa simularono una grave situazione di trauma: recisero arterie a 40 suini sperimentali. Quando le cavie persero metà del loro sangue, ad alcuni animali venne sostituito il sangue con la soluzione salina fredda, altri subirono direttamente l’intervento chirurgico per la saturazione delle ferite. Sopravvissero solo gli animali le cui funzioni vitali prima dell’intervento vennero ‘ibernate’ temporaneamente.

Sebbene i medici dell'Università del Maryland, guidati da Samuel Tisherman, avessero ricevuto l'autorizzazione per tentare la procedura già nel 2014, l’occasione giusta per provare questa tecnica sull’uomo arrivò solamente l’anno scorso, dalle indiscrezioni trapelate (la pubblicazione scientifica sull’argomento è attesa per la fine di quest’anno, al momento non vi sono autorizzazioni ufficiali a parlare dell’argomento da parte degli scienziati americani).

Si trattava di dover operare un paziente con traumi gravi e arresto cardiaco, che aveva perso metà del suo sangue. Di solito in questi casi le probabilità di sopravvivenza sono intorno solamente al 5%, quindi i medici, perso per perso, decisero di tentare con l’anabiosi. Abbassando la temperatura corporea del paziente a 10 gradi, i processi metabolici del corpo si sarebbero rallentati, permettendo alle cellule di sopravvivere senza ossigeno e dando ai chirurghi il tempo di operare.

A temperature normali, circa 37 gradi Celsius, le cellule necessitano di un rifornimento ininterrotto di ossigeno. Se il cuore si ferma, il sangue smette di trasportare ossigeno, dopodiché il cervello non ha più di 5 minuti di tempo, poi inizia a subire danni. Mano a mano che il tempo passa, sempre più gravi e irreversibili. Raffreddare il corpo può rallentare o addirittura arrestare le reazioni chimiche nelle cellule che, quindi, richiederanno molto meno ossigeno. In questo modo i neuroni, le cellule più preziose e sensibili alla mancanza di ossigeno, vivranno per diverse ore in più, dando agli specialisti il tempo necessario per intervenire sull’urgenza.

Ed è proprio quello che è successo. Il paziente, il cui nome non è stato reso noto, è stato portato in un ospedale universitario con una ferita da arma da fuoco all'addome e una grossa perdita di sangue. Come previsto, dopo aver sostituito il sangue con la soluzione salina fredda, la temperatura corporea è scesa a dieci gradi e tutti i processi nel corpo sono rallentati. Non c'era praticamente alcuna attività cerebrale. In questo stato - prossimo alla morte clinica - il paziente è stato disconnesso dal sistema di raffreddamento e posto sul tavolo operatorio, dove i chirurghi hanno eliminato la causa della perdita di sangue acuta in due ore.

Quindi la soluzione salina è stata nuovamente sostituita con il sangue, la temperatura corporea normale è stata ripristinata e il cuore è ripartito. Di conseguenza, la persona è sopravvissuta e finora i medici non hanno registrato alcun deterioramento cognitivo.

Il capo dello studio, professore presso la Graduate School of Medicine dell'Università del Maryland, Samuel Tisherman, non vuole rivelare quante persone siano già sopravvissute dopo aver applicato questa tecnica prima della pubblicazione, si ritiene prossima, dello studio scientifico.

Ipobiosi - 'letargo'

Questo tipo di ‘ibernazione’ completa è tuttavia una questione ancora troppo futuribile e lontana per quanto riguarda le possibili applicazioni in tema di esplorazioni spaziali. Molto utile per i casi di interventi clinici estremi, ma ancora molto lontana da ipotesi di utilizzo per i viaggi interplanetari. Gli scienziati che si occupano di ricerca spaziale preferiscono per ora concentrare le loro attenzioni sull’ipotesi del torpore indotto, l’ipobiosi, piuttosto che l’ibernazione completa. Rallentare il metabolismo, piuttosto che congelarlo del tutto. In pratica una sorta di ‘letargo’ per l’uomo.

Nel 2006 è stato isolato dal sangue di animali che vanno in letargo una sostanza simile agli oppioidi HIT (trigger di induzione dell'ibernazione), responsabile dello stato di torpore che questi assumono per affrontare gli inverni. Tuttavia, per coloro che trascorrono l'inverno in uno stato attivo, l’HIT non ha del tutto funzionato come previsto. Scienziati dell'Università di Washington sono riusciti a ibernare topi che non vanno mai in letargo in condizioni naturali. I roditori furono costretti a respirare aria con idrogeno solforato e la temperatura corporea scese a 13 gradi e il metabolismo rallentò di dieci volte. Con mammiferi più grandi, questo esperimento però è fallito. A basse dosi, non andavano in letargo; a dosi più elevate, morivano.

Nel 2015, presso l'Istituto di biofisica cellulare dell'Accademia delle scienze russa, con il sostegno del Fondo per la ricerca avanzata, hanno cercato di introdurre topi che non vanno mai in letargo all'ipobiosi. Agli animali è stato somministrato uno speciale farmaco a base di xeno in due versioni: sotto forma di una miscela di gas e compresse.

Di conseguenza, i roditori sono rimasti insensibili per quasi sette giorni. Il battito cardiaco è diminuito da due a quattro volte e la temperatura corporea è scesa da sette a otto gradi. Quanto è stato smesso di somministrargli il farmaco, si sono ripresi spontaneamente entro 10-15 ore e non hanno mostrato danni celebrali di alcun tipo.

Negli esseri umani però non si è ancora riusciti a verificare se sia possibile fare la stessa cosa. Gli scienziati che si occupando di questo tipo di ricerche, sono comunque convinti che un modo per indurre torpore, rallentare il metabolismo, se non addirittura ibernare completamente gli esseri umani esista. E potrebbe essere la chiave per le future esplorazioni della nostra specie nello Spazio.

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