Ученые оживили глаза спустя 5 часов после смерти человека

В то время как органы, такие как почки или печень, могут быть помещены в лед в течение нескольких часов, чтобы замедлить повреждение от недостатка кислорода, ткань из центральной нервной системы становится нежизнеспособной менее чем через четыре минуты после смерти. И, к сожалению, почему именно это происходит и является ли это обратимым, не было хорошо понято до сих пор.

“Мы смогли разбудить фоторецепторные клетки в макуле человека, которая является частью сетчатки, ответственной за наше центральное зрение и нашу способность видеть мелкие детали и цвет”, - объяснила Фатима Аббас, исследователь Глазного центра Джона А. Морана в Университете штата Юта. “В глазах, полученных через пять часов после смерти от донора органов, эти клетки реагировали на яркий свет, цветные огни и даже очень тусклые вспышки света”.

Аббас является ведущим автором нового исследования, опубликованного на этой неделе в журнале Nature, направленного на выяснение того, как умирают нейроны, и потенциальных способов их оживления. Используя сетчатку человека в качестве модели центральной нервной системы, команда сделала ряд открытий, которые, как они пишут, “приведут к преобразовательным исследованиям в центральной нервной системе человека, поднимут вопросы о необратимости гибели нейрональных клеток и откроют новые возможности для реабилитации”.

Хотя ученые действительно смогли оживить фоторецепторные клетки, по крайней мере, изначально все выглядело не очень хорошо. “До сих пор не удавалось заставить клетки во всех различных слоях центральной сетчатки общаться друг с другом так, как они обычно делают в живой сетчатке”, - объяснила соавтор исследования Энн Ханнекен, хирург сетчатки, и доцент кафедры Скриппсат научно-исследовательского института Скриппса в Сан-Диего.

Причиной, как они поняли, было кислородное голодание. Таким образом, они приступили к поиску способа преодолеть ущерб, вызванный недостатком кислорода, а соавтор исследования и сотрудник Центра глаз Морана Франс Винберг разработал специальную транспортную единицу, которая могла бы восстановить оксигенацию и другие питательные вещества в глазах, взятых у доноров органов, в течение 20 минут после смерти.

Это было не единственное изобретение, которое Винберг принес в эксперимент. Он также придумал устройство, которое могло бы стимулировать эти сетчатки для производства электрической активности и измерения выхода. Благодаря этой технике команда смогла преодолеть еще один барьер: первая в истории запись сигнала “b-волны” от центральной сетчатки посмертных человеческих глаз.

В живых глазах b–волны - это тип электрического сигнала, связанного со здоровьем внутренних слоев сетчатки, поэтому очень важно стимулировать их в посмертных глазах. Это означает, что слои макулы снова общались, как и при жизни, чтобы помочь нам видеть.

“Мы смогли заставить клетки сетчатки разговаривать друг с другом, как они это делают в живом глазу, чтобы опосредовать человеческое зрение”, - объяснил Винберг. “Прошлые исследования восстановили очень ограниченную электрическую активность в глазах доноров органов, но это не было достигнуто в макуле, и никогда в той степени, которую мы сейчас продемонстрировали”.

Это может быть небольшой результат – в конце концов, макула имеет диаметр всего около 5 миллиметров, но это имеет огромные последствия. Как бы то ни было, смерть - это состояние, частично определяемое смертью нейронов, которая до сих пор оказалась необратимой. Если нейроны действительно могут быть восстановлены до качества жизни, возможно, это заставит нас еще раз пересмотреть то, что считается “мертвым”.

Конечно, даже если это открытие в конечном итоге приведет к этому, есть более насущные вопросы – как может подтвердить любой, кто носит очки. И команда уверена, что их результаты будут иметь большие преимущества и для будущего исследования зрения: “В будущем мы сможем использовать этот подход для разработки методов лечения для улучшения зрения и световой сигнализации в глазах с макулярными заболеваниями, такими как возрастная макулярная дегенерация”, - отметил Ханнекен.

Множество новых результатов намекают на то, что будущие исследователи могут изучать нейродегенеративные заболевания по всему телу, а не только в глазах, но его важность для исследований зрения невозможно переоценить. Исследование уже открыло почву для возрождения b-волн, и команда подозревает, что они также обнаружили механизм, ответственный за ограничение скорости центрального зрения человека; методы также открывают дверь для разработки визуальных методов лечения работающих человеческих глаз, избавляя ученых от этических проблем использования нечеловеческих приматов (и тем более для человеческих приматов) или научные проблемы, связанные с использованием лабораторных мышей (у которых нет макулы).

“Теперь научное сообщество может изучать человеческое зрение способами, которые просто невозможны с лабораторными животными”, - сказал Винберг. “Мы надеемся, что это будет мотивировать донорские общества, доноров органов и банки глаз, помогая им понять захватывающие новые возможности, которые предлагает этот тип исследований”.