Forscher „beleben“ Organe in toten Schweinen und werfen Fragen über Leben und Tod auf

Inhalt des Artikels

Wissenschaftler haben lebenswichtige Organe von toten Schweinen in einem Experiment neu gestartet, von dem Bioethiker sagen, dass es ein Umdenken darüber erzwingen könnte, wie der Körper stirbt, und das die Grenzen zwischen Leben und Tod weiter verwischt.

Inhalt des Artikels

Mit einem System namens „OrganEx“, das spezielle Pumpen und einen Chemikaliencocktail verwendet, um Sauerstoff wiederherzustellen und den Zelltod im ganzen Körper zu verhindern, stellte das Team der Yale University eine Stunde nach dem Tod der Schweine die Durchblutung und andere Zellfunktionen in mehreren Schweineorganen wieder her Herzstillstand.

Inhalt des Artikels

Beispielsweise wurde die elektrische Aktivität im Herzen wiederhergestellt. Der Muskel zog sich zusammen.

Die Studie „zeigt die unterschätzte Fähigkeit zur zellulären Erholung nach längerer warmer Ganzkörperischämie (Verlust der Blutzirkulation und damit des Sauerstoffs) bei einem großen Säugetier“, berichtet das Team in der Zeitschrift Nature.

Inhalt des Artikels

Die Experimente untermauern auch die Ergebnisse eines anderen von Yale geleiteten Projekts vor drei Jahren, bei dem es um körperlose Schweinehirne ging. Unter Verwendung eines ähnlichen Perfusionssystems namens BrainEx stellten Forscher einige Funktionen in Gehirnen wieder her, die Schweinen vier Stunden nach ihrer Tötung in einer Fleischverpackungsanlage entnommen wurden.

Inhalt des Artikels

Das war ein isoliertes Organ. Das Team fragte sich, ob sie einen ähnlichen Ansatz auf einer Ganzkörperwaage anwenden könnten?

Zusammen stellt die Forschung das alte Denken in Frage, dass die Zellen und Organe des Körpers innerhalb von Minuten nach dem Herzstillstand irreversibel zerstört werden. Stattdessen „kann der Zelltod aufgehalten und ihr Zustand auf molekularer und zellulärer Ebene in Richtung Erholung verschoben werden“, schreibt das Yale-Team in Nature.

Die Arbeit hat das Potenzial, dazu beizutragen, den Schaden zu verringern, der dem Gehirn von Menschen nach einem Schlaganfall zugefügt wird, oder die Herzfunktion nach einem Herzinfarkt wiederherzustellen.

Der größte Nutzen könnte jedoch aus der Ausweitung des Angebots an Spenderorganen für die Transplantation resultieren. Und da werden die Dinge ethisch kompliziert.

Inhalt des Artikels

Spenderorgane können von Menschen entnommen werden, die für hirntot erklärt wurden. Sie sind medizinisch und rechtlich tot, aber ihre Herzen schlagen noch. Aber Sicherheitsgurt- und Helmgesetze und Fortschritte bei der Behandlung von Hirnverletzungen bedeuten, dass weniger Menschen an Hirntod sterben.

Ein Trend geht jetzt dahin, Organe von „Spende nach Kreislauftod“-Spendern zu entnehmen, typischerweise lebenserhaltenden Menschen mit solch einer düsteren Prognose, dass die Entscheidung getroffen wird, lebenserhaltende Maßnahmen zu entfernen. Sobald das Herz aufhört zu schlagen und die Ärzte die obligatorischen fünf Minuten warten, bevor sie den Tod erklären, werden die Spenderorgane entnommen. Aber Chirurgen müssen schnell handeln. Die Organe verschlechtern sich, wenn ihnen einmal Blut und Sauerstoff fehlen.

OrganEx hat das Potenzial, Ärzten mehr Zeit für die Entnahme der Organe zu geben, nachdem die Lebenserhaltung abgeschaltet wurde.

Inhalt des Artikels

Aber dieser Ansatz würde auch das „obligatorische“ Abklemmen der Hauptarterien erfordern, die das Gehirn mit Blut versorgen, um zu verhindern, dass Blut das Gehirn des verstorbenen Organspenders erreicht, stellt das Yale-Team fest.

Sowohl bei den BrainEx- als auch bei den OrganEx-Experimenten stellten die Forscher, die eine kontinuierliche EEG-Überwachung (Elektroenzephalographie) des Gehirns der Tiere durchführten, fest, dass die Zellaktivität in einigen Bereichen des Gehirns wiederhergestellt war. Zu keinem Zeitpunkt sahen sie die Art von elektrischer Aktivität, die auf Bewusstsein oder Bewusstsein hinweisen würde, sagten sie.

Die mit OrganEx behandelten anästhesierten Schweine zuckten jedoch mit Kopf und Hals, als ihnen ein Kontrastmittel injiziert wurde, das für die Bildgebung verwendet wurde. Die EEG-Muster waren unmittelbar vor und nach den Bewegungen flach. Aber die Bewegungen deuten auf eine gewisse „Erhaltung“ motorischer Funktionen hin, sagten die Forscher.

Inhalt des Artikels

Die Auswirkungen sind einfach so phänomenal

Das OrganEx-System funktioniert ähnlich wie eine Herz-Lungen-Bypass-Maschine. Das Perfusionsgerät wird an das Kreislaufsystem des Schweins angeschlossen. Eine synthetische Flüssigkeit, die Hemopure, ein blutähnliches Produkt, und ein Dutzend anderer Chemikalien enthält, die den Zelltod und Entzündungen unterdrücken, wird durch den Körper des Schweins gepumpt.

Die Forscher betäubten die Tiere und stoppten dann ihre Herzen. Eine Stunde nach ihrem Tod wurden die Schweine an das OrganEx-System angeschlossen. Die Tiere wurden mit einer Gruppe von Schweinen verglichen, die einer ECMO oder extrakorporalen Membranoxygenierung unterzogen wurden, einer Maschine, die das sauerstoffreiche Blut des Schweins durch den Körper pumpt.

Nach sechsstündiger Behandlung sahen die Wissenschaftler in der OrganEx-Gruppe einen verringerten Zelltod, weniger Schwellungen und eine wiederhergestellte Aktivität in Herz, Leber, Nieren und Bauchspeicheldrüse. Die chemische Lösung schien Gene auszulösen, die an der Zellreparatur beteiligt sind. Im Gegensatz zu den ECMO-Schweinen „konnten wir sehen, dass das Herz schlug“, sagte der Erstautor David Andrijevic, ein assoziierter Forscher für Neurowissenschaften an der Yale School of Medicine. Das bedeutet nicht, dass die Organe normal funktionierten. Es gab keine Details darüber, was die elektrische Aktivität bedeuten könnte. “Es hat geschlagen”, sagte Andrijevic. „Die Qualität dieser Prügel ist umstritten.“

Inhalt des Artikels

„Als nächsten Schritt hoffen wir auf eine vollständige Genesung von Gewebe und Organen und natürlich letztendlich auf die Transplantation dieser Organe“, sagte er.

Aber das Team war überrascht, wie sehr es ihnen gelang, den Blutfluss wiederherzustellen und den ganzen Körper während des gesamten Experiments mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen. Das sei kein 200-Gramm-Schweinehirn, sondern ein 30-35-kg-Schweine, sagte Andrijevic. Sechs Stunden später gab es bei den OrganEx-perfundierten Schweinen keine Anzeichen von Totenstarre.

„Die Auswirkungen sind einfach so phänomenal, wie ich es sehe“, sagte der Bioethiker Kerry Bowman von der University of Toronto.

„Bei Herzinfarkt und Schlaganfall sage ich, Halleluja, weil so schnell so viel Schaden angerichtet wird und wenn so etwas hilft, wäre das wunderbar.“

Inhalt des Artikels

Er ist auch für Transplantationen – „Ich bin in keiner Weise gegen Transplantationen.“ „Was mich jedoch wie eine Tonne Ziegelsteine ​​trifft, ist, dass Sie wirklich die Grenze zwischen Leben und Tod manipulieren.“

Es ist, als würde man einen Schalter umlegen, sagte er. Lebend, tot, lebend, tot. „Wenn Sie viele dieser Organe wiederherstellen können, wie tot ist die Person dann?“

„Was sie hier vorschlagen, ist, dass eine Person von der Lebenserhaltung genommen, für tot erklärt, mit OrganEx perfundiert und dann ein Ballon eingeführt wird, um den Zugang zum Gehirn zu blockieren“, sagte Bowman. „Und der Grund dafür ist, dass Sie keine Gehirnaktivität wollen würden, weil dies Fragen aufwerfen würde, ob diese Person wirklich tot war oder nicht.“

Ich denke, wir brauchen viel mehr Klarheit darüber, wohin das führt

„Sobald Sie für tot erklärt wurden, würden Sie gewissermaßen Teile dieser Person wiederbeleben, damit sie ihre Organe benutzen, während Sie ihr Gehirn blockieren“, sagte Bowman.

Inhalt des Artikels

„Es gibt keinen Hinweis darauf, ob Sie nicht tue das, damit sich diese Person erholt oder irgendeine Ebene des Bewusstseins erreicht. (Aber) wir wissen diese Dinge einfach nicht…. Ich denke, wir brauchen viel mehr Klarheit darüber, wohin das führt.“

Die Wiederherstellung der Zellaktivität ist nicht dasselbe wie die Rückkehr in die menschliche Existenz, sagte Arthur Caplan, ein Experte für medizinische Ethik an der NYU. Das Experiment ist wichtig, um „herauszufinden, was wiederhergestellt werden kann, was wiederbelebt werden kann, was nach dem Tod teilweise wiederhergestellt werden kann“.

Aber „wenn Sie biologische Aktivität in Zellen, in Muskeln bekommen können und sie sich bewegen und Sie scheinen Anzeichen von dem zu sehen, was ich ‚Leben’ in einem Körper nennen möchte, in einem Tier, das seit einer Stunde tot ist, tun Sie es Wir müssen überdenken, wie wir den Herztod verstehen, nicht den Hirntod.“

Inhalt des Artikels

„Wenn Sie durch den Einbau dieser OrganEx-Lösung eine gewisse Funktion wiederherstellen könnten, würde das bedeuten, dass sie an Menschen ausprobiert werden sollte, deren Herz stehen geblieben ist, bevor wir sie für tot erklären?“

Es könnte möglich sein, die Technik zu verwenden, um Menschen, die eine katastrophale Verletzung erlitten haben, lange genug in eine „Situation mit ausgesetzter Animation“ zu versetzen, um eine Notoperation durchzuführen, fügte er hinzu.

Das Experiment ist eine weitere Erinnerung daran, dass der Tod eher ein Prozess als ein abruptes Ereignis ist, sagte Caplan. „Ja, Ihr Gehirn ist mein Stopp, Ihr Herz kann aufhören, aber andere Teile des Körpers können innerhalb von Minuten oder Sekunden versiegen, anstatt sich ganz zu schließen“.

Inhalt des Artikels

„Ich denke, viele Leute werden wahrscheinlich annehmen, dass alles auf einmal tot ist, wenn du tot bist. Dieses Experiment suggeriert mir, dass das nicht stimmt.“

Es wäre noch viel mehr Tierversuche nötig, um absolut sicher zu sein, „dass man keine sinnvolle Gehirnaktivität zurückerhalten kann“, sagte Caplan. „Was ich persönlich für wahr halte, nachdem ich im Laufe der Jahre viele Organbeschaffungen und viele Sterbende beobachtet habe, ist, dass das Gehirn viel anfälliger ist.“

„Wenn wir jemanden sehen, dessen Herz fünf Minuten lang nicht funktioniert hat, wissen wir, dass sein Gehirn weg ist“, auch wenn es bedeutet, dass etwas in seiner Leber funktioniert, sagte Caplan. „Die Unterbrechung des Flusses zum Gehirn wäre kein Versuch, die Definition des Todes zu verfälschen.“

Nationale Post

Weitere Gesundheitsnachrichten und Inhalte rund um Krankheiten, Zustände, Wellness, gesundes Leben, Medikamente, Behandlungen und mehr finden Sie auf Healthing.ca – einem Mitglied des Postmedia-Netzwerks.