Πέμπτη, 26 Μαρτίου 2020

ΑΝΘΡΩΠΟΙ ΤΕΘΗΚΑΝ ΓΙΑ ΠΡΩΤΗ ΦΟΡΑ ΣΕ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ "ΧΕΙΜΕΡΙΑΣ ΝΑΡΚΗΣ".

Επιστήμονες στις ΗΠΑ γύρισαν πίσω το ρολόι και αναζωογόνησαν γερασμένα ανθρώπινα κύτταρα.  Έρευνα  του  βιολογικού  μυστικού  της  Αθανασίας.



Γιατροί έθεσαν ανθρώπους σε κατάσταση αναστολής ζωτικών λειτουργιών (suspended animation- κατάσταση «χειμερίας νάρκης», σε μια πιο ελεύθερη απόδοση) για πρώτη φορά, στο πλαίσιο δοκιμών στις ΗΠΑ με σκοπό να καταστεί δυνατή η θεραπεία σοβαρών τραυμάτων που υπό άλλες συνθήκες θα προκαλούσαν τον θάνατο.


Ο Σάμιουελ Τίσερμαν, του University of Maryland School of Medicine, δήλωσε στο New Scientist ότι η ιατρική του ομάδα είχε θέσει τουλάχιστον έναν ασθενή σε κατάσταση αναστολής ζωτικών λειτουργιών, χαρακτηρίζοντάς το «κάπως σουρεαλιστικό» όταν το έκαναν για πρώτη φορά. Ωστόσο, όπως τονίζεται στο σχετικό δημοσίευμα, ο ίδιος δεν αποκάλυψε πόσοι άνθρωποι κατάφεραν να επιβιώσουν μέσω της διαδικασίας αυτής.
Η τεχνική αυτή, η οποία είναι επίσημα γνωστή ως EPR (emergency preservation and resuscitation) χρησιμοποιείται σε ανθρώπους που μεταφέρονται στο University of Maryland Medical Centre στη Βαλτιμόρη με σοβαρά τραύματα, πχ από πυροβολισμό ή από μαχαίρι, και έχουν υποστεί καρδιακό επεισόδιο, με αποτέλεσμα η καρδιά τους να έχει σταματήσει να χτυπά, με τους ίδιους να έχουν χάσει πολύ μεγάλη ποσότητα του αίματός τους. Τα περιθώριά τους για εγχείρηση είναι πολύ περιορισμένα χρονικά (μόλις λεπτά), και οι πιθανότητές τους να επιβιώσουν είναι κάτω του 5%.
Κατά το EPR ο ασθενής ψύχεται ταχύτατα, κατεβάζοντας τη θερμοκρασία του σε 10- 15 βαθμούς Κελσίου, μέσω της αντικατάστασης του αίματός του με πολύ χαμηλής θερμοκρασίας αλατούχο διάλυμα. Η εγκεφαλική δραστηριότητα του ασθενούς σχεδόν σταματά, και στη συνέχεια αποσυνδέεται από το σύστημα ψύξης. Ο ασθενής, ο οποίος υπό άλλες συνθήκες θα είχε θεωρηθεί νεκρός, μεταφέρεται στο χειρουργείο, όπου οι γιατροί έχουν δύο ώρες για να αντιμετωπίσουν τα τραύματά του, πριν τον θερμάνουν ξανά, ώστε η καρδιά του να αρχίσει να χτυπά και πάλι. Ο Τίσερμαν είπε πως ελπίζει ότι θα είναι σε θέση να ανακοινώσει τα πλήρη αποτελέσματα των δοκιμών αυτών ως τα τέλη του 2020.
Στην κανονική μας θερμοκρασία σώματος, γύρω στους 37 βαθμούς Κελσίου, τα κύτταρά μας χρειάζονται μια συνεχή παροχή οξυγόνου για να παράγουν ενέργεια. Όταν η καρδιά μας σταματά να χτυπά, το αίμα δεν μεταφέρει άλλο οξυγόνο στα κύτταρα. Χωρίς οξυγόνο, ο εγκέφαλός μας μπορεί να επιβιώσει μόνο για περίπου πέντε λεπτά πριν υποστεί ανεπανόρθωτη ζημιά. Ωστόσο, η μείωση της θερμοκρασίας του σώματος και του εγκεφάλου σταματά ή επιβραδύνει πολύ όλες τις χημικές αντιδράσεις στα κύτταρά μας, που χρειάζονται, ως εκ τούτου, λιγότερο οξυγόνο.
Το σχέδιο του Τίσερμαν για τις δοκιμές ήταν να συγκριθούν 10 άτομα που υποβλήθηκαν σε EPR με 10 άτομα που θα ήταν κατάλληλα για κάτι τέτοιο, αλλά η κατάλληλη ομάδα δεν ήταν στο νοσοκομείο τη στιγμή της εισαγωγής τους. Η δοκιμή έλαβε έγκριση από τη US Food and Drug Administration, η οποία επέτρεψε να μη χρειάζεται συναίνεση από τον ασθενή, καθώς τα τραύματα θα είναι πιθανότατα θανατηφόρα και δεν θα υπάρχει εναλλακτική μέθοδος θεραπεία. Η ομάδα είχε επαφές με την τοπική κοινότητα και έβαλε διαφημίσεις σε εφημερίδες σχετικά με τη δοκιμή, υποδεικνύοντας πως, όσοι δεν θα ήθελαν να υποβληθούν στη διαδικασία, μπορούσαν να το υποδείξουν μέσω σχετικής ιστοσελίδας.
Μελέτες σε ζώα έχουν δείξει πως γουρούνια με σοβαρά τραύματα μπορούσαν να ψυχθούν για τρεις ώρες, να γίνει ραφή των τραυμάτων τους και στη συνέχεια να γίνει ανάνηψη. «Θεωρήσαμε πως ήταν ώρα να το πάμε στους ασθενείς μας» είπε ο Τίσερμαν. «Τώρα το κάνουμε και μαθαίνουμε πολλά καθώς προχωρούμε με τη δοκιμή. Όταν είμαστε σε θέση να αποδείξουμε πως λειτουργεί εδώ, μπορούμε να επεκτείνουμε τη χρήση της τεχνικής αυτής για να βοηθούμε να επιζούν ασθενείς που αλλιώς δεν θα επιβίωναν».
«Θέλω να ξεκαθαρίσω πως δεν προσπαθούμε να στείλουμε ανθρώπους στον Κρόνο» είπε, αναφερόμενος στις θεωρίες περί χρήσης τεχνικών «χειμερίας νάρκης» για αποστολή αστροναυτών σε μακρά διαστημικά ταξίδια.
«Προσπαθούμε να κερδίσουμε περισσότερο χρόνο για να σώσουμε ζωές».






ΧΕΙΜΕΡΙΑ  ΝΑΡΚΗ  ΚΑΙ  ΧΕΙΜΕΡΙΟΣ  ΥΠΝΟΣ
Με τον όρο χειμερία νάρκη χαρακτηρίζεται μια κατάστασης μακράς ύπνωσης στην οποία και περιέρχονται πολλά ζώα κατά τη διάρκεια του Χειμώνα, και ιδιαίτερα εκείνα που ζουν σε ψυχρότερα γεωγραφικά πλάτη.
Μερικά θηλαστικά (π.χ. οι σκαντζόχοιροι) εύκρατων και αρκτικών περιοχών και πολλά ψάρια, ερπετά και αμφίβια περιέρχονται σε αυτήν την κατάσταση. Κατά τη χειμερία νάρκη, ο μεταβολισμός των ζώων αυτών επιβραδύνεται και η θερμοκρασία του σώματός τους μειώνεται αισθητά.
Γενικά η χειμερία νάρκη αρχίζει όταν ο καιρός κρυώνει και η αναζήτηση τροφής είναι πολύ δυσχερής, ενώ η θερμοκρασία του σώματος των θηλαστικών διατηρείται στο συνηθισμένο επίπεδο που όμως μπορεί και να φθάσει τους 0° (όπως στη περίπτωση των χάμστερς), ή να φθάσει ακόμη και στη θερμοκρασία περιβάλλοντος (π.χ. νυχτερίδες).
Τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη εξ ανάγκης είναι μέσου μεγέθους, επειδή ακριβώς αυτά μπορούν να έχουν αρκετό απόθεμα τροφής, χωρίς πολύ μεγάλη επιφάνεια σώματος από την οποία να χάνουν θερμότητα.
Επειδή η θερμοκρασία του σώματός στις αρκούδες δεν πέφτει και μπορεί έτσι εύκολα να ξυπνήσουν από τον χειμωνιάτικο ύπνο τους, θεωρείται ότι δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη αλλά σε μια μορφή ύπνου, η οποία αναφέρεται ως χειμέριος ύπνος. Όμως αναφέρεται πολύ συχνά, αν και όχι ορθά, η κατάσταση ύπνωσης της αρκούδας ως χειμερία νάρκη.
Στις εύκρατες περιοχές η άνοδος της θερμοκρασίας μέσα στο καταχείμωνο μπορεί να διακόψει προσωρινά τη χειμερία νάρκη αρκετών ζώων και κυρίως των ερπετών.

Σε χειμερία νάρκη πέφτουν ορισμένα ποικιλόθερμα ζώα, τα οποία δεν διατηρούν σταθερή τη θερμοκρασία του σώματος τους.

Η θερμοκρασία του σώματος επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος και τα ζώα πέφτουν σε χειμερία νάρκη για να αντεπεξέλθουν στις χαμηλές θερμοκρασίες του χειμώνα.

Αντίθετα, σε χειμέριο ύπνο πέφτουν κάποια από τα ομοιόθερμα ζώα, αυτά δηλαδή που μπορούν και διατηρούν σταθερή τη θερμοκρασία τους, όπως π.χ. η αρκούδα.

Μπορεί το χειμώνα η αρκούδα να το ρίχνει στον ύπνο, όμως οι σωματικές λειτουργίες της, δηλαδή οι χτύποι της καρδιάς της, η θερμοκρασία της και η αναπνοή της παραμένουν σε φυσιολογικά επίπεδα. Γι' αυτό ξυπνάει και σχετικά εύκολα από το χειμωνιάτικο ύπνο της.

Κλιματικές αλλαγές και χειμερία νάρκη.

Η άνοδος της θερμοκρασίας του πλανήτη μας εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής μπορεί να διακόψει τη χειμερία νάρκη αρκετών ζώων.

Για τα ζώα όμως που διακόπτουν απότομα τον ύπνο τους δεν είναι σίγουρο ότι υπάρχει αρκετή τροφή και γι' αυτό πολλά από αυτά χάνουν τη ζωή τους.

Τι συμβαίνει στα ζώα κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης;

Ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται και η θερμοκρασία του σώματος τους μειώνεται πολύ. Με τόσο αργό μεταβολισμό, τα ζώα χρησιμοποιούν πολύ προσεκτικά τα αποθέματα λίπους του ώστε να μπορέσουν να επιζήσουν.

Έτσι, π.χ. η καρδιά ενός σκίουρου σε χειμερία νάρκη μπορεί να πέσει από τους 300 χτύπους το λεπτό στους 3!

Η κατανάλωση οξυγόνου μπορεί να μειωθεί στο 2% του κανονικού και η θερμοκρασία του σώματός του από τους 37 βαθμούς Κελσίου να πέσει στους 2 βαθμούς Κελσίου.

Συνήθως σε χειμερία νάρκη πέφτουν ζώα μεσαίου μεγέθους, επειδή έχουν μεγάλο απόθεμα τροφής, χωρίς όμως και μεγάλη επιφάνεια σώματος από όπου να χάνουν θερμότητα.

Ποια είναι αυτά τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη και χειμέριο ύπνο;

▪ Βάτραχοι και αμφίβια.
▪ Χελώνες και Σαύρες.
▪ Φίδια, αλλά διαφέρει η εποχή από είδος σε είδος.
▪ Διάφορα θηλαστικά, όπως σκαντζόχοιροι, αλεπούδες, κουνάβια, τυφλοπόντικες, ποντίκια, νυχτερίδες, σκίουροι, αρκούδες, κλπ.
▪ Πουλιά, αλλά δεν είναι ακριβώς χειμερία νάρκη αλλά ένα είδος λήθαργου όπου επικρατεί από λίγες ώρες έως και λίγες ημέρες.
▪ Και άλλα ζώα, όπως π.χ. το σαλιγκάρι.

ΤΙ  ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ  ΜΕ  ΤΗΝ  ΑΡΚΟΥΔΑ 
Οι αρκούδες σε αντίθεση με άλλα ζώα που πέφτουν σε χειμέριο ύπνο ή χειμέρια νάρκη, δεν ξυπνάνε κατά την διάρκεια του ύπνου, κατ επέκταση δεν καταναλώνουν τροφή και νερό καθ όλη την διάρκεια του χειμώνα (μέγιστο 7 μήνες) σε αντίθεση με τον σκίουρο παραδείγματος χάριν που ξυπνάει ανά περιόδους για να τραφεί. Έχοντας αποθηκεύσει λίπος καθ όλη την διάρκεια του καλοκαιριού και του φθινοπώρου, η αρκούδα, το χρησιμοποιεί σαν πηγή ενέργειας και ακόμα και όταν το λίπος δεν φτάνει πέφτει σε λήθαργο κανιβαλίζοντας τους σκελετικούς της μυς. Οι αρκούδες διατηρούν τα αποθέματα λίπους τους κατά τη διάρκεια της νάρκης, μειώνοντας τη θερμοκρασία του σώματός τους λίγους βαθμούς, σε αντίθεση με άλλα ζώα που μπορεί να αγγίξουν θερμοκρασίες περιβάλλοντος.
Επιπρόσθετα, η μεγάλη διάρκεια του ληθάργου της αρκούδας, την φέρνει αντιμέτωπη με άλλα προβλήματα που αφορούν την φυσιολογία της. 
Όπως αναφέρθηκε η αρκούδα δεν ξυπνά κατά την διάρκεια του χειμέριου ύπνου, έτσι λοιπόν δεν αποβάλει ούτε ούρα ούτε κόπρανα όλο αυτό το διάστημα. 

Άλλα ζώα σε αντίστοιχη περίπτωση θα είχαν πάθει τοξίκωση από την ουρία και θα είχαν οδηγηθεί σε θάνατο, αλλά στην περίπτωση της αρκούδας, οι νεφροί της το χρονικό αυτό διάστημα λειτουργούν ελάχιστα. Δεν έχει αποδειχθεί ακόμα πως ακριβώς συμβαίνει αυτό, αλλά απ ότι φαίνεται πραγματοποιείται ανακύκλωση των υποπροϊόντων από την διάσπαση των πρωτεϊνών σε νέες πρωτεΐνες και αμινοξέα απευθείας στο αίμα, παρακάμπτοντας τον σχηματισμό της ουρίας. Μια εικασία είναι ότι η ουρία στην πραγματικότητα σχηματίζεται εν συντομία αλλά εκκρίνεται αμέσως στο έντερο όπου η φυσιολογική μικροχλωρίδα τη μετατρέπει σε CO2 και αμμωνία. Αυτά στη συνέχεια εκπνέονται, επαναπορροφώνται και επεξεργάζονται για την δημιουργία νέων πρωτεϊνών .
Οποιοδήποτε από αυτά τα προβλήματα θα σκότωνε έναν άνθρωπο. Αλλά δεν είναι μόνο αυτά.  
Αν αναγκάζαμε έναν άνθρωπο να παραμείνει σχεδόν ακίνητος για μήνες, όπως η αρκούδα στον χειμέριο ύπνο της, αναπόφευκτα θα οδηγούνταν σε οστεοπόρωση.  
Παθαίνει και η αρκούδα το ίδιο; Αναλύσεις έδειξαν ότι οι αρκούδες μπορεί να χάσουν μέρος της οστικής μάζας κατά την διάρκεια του λήθαργου, λόγω της αυξημένης οστεόλυσης και της στασιμότητας της οστεογένεσης, αλλά αυτήν την απώλεια την καλύπτουν γρηγορότερα από τα άλλα ζώα και έτσι αποτρέπεται τελικά η απώλεια οστικής μάζας παρά τις μακράν ετήσιες περιόδους αδράνειας.
H λίστα των ερωτημάτων που αφορούν την φυσιολογία του χειμέριου ύπνου δεν έχουν απαντηθεί πλήρως. Οι αρκούδες πρέπει να διατηρούν την χημική ισορροπία του αίματος παρά τις αλλαγές στον μεταβολισμό των άλλων συστημάτων. Και τα ερωτήματα συνεχίζονται. Οι πραγματικοί φυσιολογικοί ενεργοποιητές του είναι επίσης άγνωστοι. Καθώς οι αρκούδες «κοιμούνται», ο κόσμος κινείται γύρω τους, δημιουργώντας κρίσιμα ερωτήματα σχετικά με το πώς οι περιβαλλοντικές μολυσματικές ουσίες μπορεί να επηρεάσουν τη φυσιολογία της. Σε γενικές γραμμές, όμως, το φαινόμενο είναι πραγματικά εντυπωσιακό.




Από την επιστημονική φαντασία στην πραγματικότητα 

Ο μηχανισμός της χειμερίας νάρκης που διαθέτουν διάφορα ζώα αποτέλεσε εδώ και δεκαετίες έμπνευση για τους συγγραφείς και τους σεναριογράφους επιστημονικής φαντασίας.  Στα βιβλία και στις ταινίες οι αστροναύτες εισέρχονται σε κατάσταση βαθέος ύπνου ώστε να ελαχιστοποιήσουν τις κάθε είδους οργανικές και άλλες παρενέργειες που έχει ένα μακρινό ταξίδι στο Διάστημα μέχρι να φτάσουν στον προορισμό τους.

Ο μηχανισμός της χειμερίας νάρκης που διαθέτουν διάφορα ζώα αποτέλεσε εδώ και δεκαετίες έμπνευση για τους συγγραφείς και τους σεναριογράφους επιστημονικής φαντασίας. Στα βιβλία και στις ταινίες οι αστροναύτες εισέρχονται σε κατάσταση βαθέος ύπνου ώστε να ελαχιστοποιήσουν τις κάθε είδους οργανικές και άλλες παρενέργειες που έχει ένα μακρινό ταξίδι στο Διάστημα μέχρι να φτάσουν στον προορισμό τους.
Τα τελευταία χρόνια και όσο η διαστημική εξερεύνηση εξελίσσεται οι διαστημικές υπηρεσίες έχουν αρχίσει να σκέφτονται σοβαρά την πιθανότητα ανάπτυξης μιας τέτοιας μεθόδου για τις επανδρωμένες αποστολές που ήδη σχεδιάζονται να γίνουν στο ηλιακό μας σύστημα είτε για εκείνες που θα πραγματοποιηθούν στο απώτερο μέλλον έξω από αυτό.
Ο Λέοπολντ Σάμερερ, επικεφαλής του Τμήματος Προηγμένων Σχεδίων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), αναφέρθηκε στις προσπάθειες που έχουν ξεκινήσει στην κατεύθυνση της αναζήτησης κάποιων μεθόδων οι οποίες θα επιτρέπουν στους αστροναύτες να ταξιδεύουν στο Διάστημα σε κατάσταση ύπνου. «Οι έρευνες θα φέρουν την επιστημονική φαντασία πιο κοντά στην επιστημονική πραγματικότητα. Προσπαθούμε να κατανοήσουμε τον μηχανισμό της χειμερίας νάρκης στα ζώα και τι συμβαίνει σε αυτά όσον αφορά την απώλεια οστικής και μυϊκής μάζας. Τα ευρήματα θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη μιας τεχνικής προσαρμοσμένης στους ανθρώπους ώστε να χρησιμοποιηθεί σε μακρινές επανδρωμένες διαστημικές αποστολές. Η ανάπτυξη μιας τέτοιας τεχνικής δεν θα συμβεί αύριο αλλά πιστεύω ότι θα επιτευχθεί μέσα στις προσεχείς δύο-τρεις δεκαετίες» ανέφερε ο Σάμερερ.
Η NASA τα τελευταία χρόνια πραγματοποιεί συνεχώς μελέτες για τις επιπτώσεις της πολύχρονης παραμονής στο Διάστημα στον ανθρώπινο οργανισμό. Μάλιστα πέρυσι χρηματοδότησε μια μελέτη επάνω ακριβώς στην ιδέα της χειμερίας νάρκης σε αστροναύτες. Τα οφέλη μιας τέτοιας εξέλιξης θεωρούνται άκρως σημαντικά. Θα απαιτούνται σημαντικά λιγότερες προμήθειες (τροφής και νερού), γεγονός που θα μειώσει το κόστος της αποστολής, ενώ θα αυξήσει τον διαθέσιμο χώρο στο σκάφος. Επίσης οι αστροναύτες ταξιδεύοντας… κοιμώμενοι δεν θα χρειάζεται να χάνουν χρόνο καθημερινά για να ασκούνται σωματικά, ενώ παράλληλα δεν θα κάνουν την εμφάνισή τους πιθανά ψυχολογικά προβλήματα από την πολύχρονη παραμονή μέσα σε ένα σκάφος που ταξιδεύει στο Διάστημα ή προβλήματα που μπορεί να προκαλέσουν προστριβές ανάμεσα στα μέλη του πληρώματος ή να δημιουργήσουν άλλες επικίνδυνες καταστάσεις που θα θέσουν σε κίνδυνο την αποστολή.
Η πιο ενδιαφέρουσα μελέτη που έχει γίνει επάνω σε αυτό το αντικείμενο ήταν αυτή που διεξήχθη για λογαριασμό της NASA και αφορούσε τη λεγόμενη «θεραπευτική νάρκωση» στον ανθρώπινο οργανισμό. Η θεραπευτική νάρκωση είναι ένας τύπος βαθέος ύπνου και θεωρείται μια μορφή χειμερίας νάρκης.
Η NASA θέλει να μάθει αν η μέθοδος είναι πρακτικά εφαρμόσιμη και ασφαλής για ένα εγχείρημα όπως αυτό μιας μακρινής επανδρωμένης αποστολής. Η μέθοδος της θεραπευτικής νάρκωσης είχε αρχίσει να ακούγεται για πρώτη φορά στην επιστημονική κοινότητα τη δεκαετία του 1980, αλλά χρειάστηκαν αρκετά χρόνια για να εφαρμοστεί για πρώτη φορά. Το 2003 επιστήμονες χρησιμοποίησαν αυτή τη μέθοδο για να βάλουν σε καταστολή άτομα που έχουν υποστεί σοβαρούς τραυματισμούς. Ως σήμερα όμως η θεραπευτική νάρκωση δεν έχει χρησιμοποιηθεί για διάστημα μεγαλύτερο των επτά ημερών. Η NASA ενδιαφέρεται να μάθει αν αυτή η μέθοδος μπορεί να λειτουργήσει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ειδικοί έχουν προτείνει την ανάπτυξη ενός υποστηρικτικού μηχανισμού που θα παρεμβαίνει ενόσω οι αστροναύτες θα είναι ναρκωμένοι ώστε να συντηρεί το σώμα τους. Θα μπορούσε, όπως λένε, αυτός ο μηχανισμός να στέλνει ηλεκτρικά ερεθίσματα στο μυϊκό σύστημα του ναρκωμένου αστροναύτη ώστε να αποφευχθεί η ατροφία του.

Οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας ανέκαθεν έλκονταν από τη δυνατότητα διατήρησης της ανθρώπινης ζωής σε μια κατάσταση αναστρέψιμης αναστολής των ζωτικών λειτουργιών. Με αυτόν τον τρόπο, οι ήρωες των έργων τους καταφέρνουν να «κοιμούνται» κατά τη διάρκεια πολυετών διαστρικών ταξιδιών, ή να γλιτώνουν από κατακλυσμιαίες καταστροφές πάνω στη Γη και τελικά να «ξυπνούν» πρακτικά ανεπηρέαστοι από το πέρασμα του χρόνου. Αν και το εύρημα αυτό εξυπηρετεί τη μυθοπλασία, μοιάζει βιολογικά απίθανο. Ο άνθρωπος δε φαίνεται να έχει την ικανότητα να μεταβάλλει το ρυθμό πραγματοποίησης των ζωτικών λειτουργιών του. Δεν μπορούμε να παύσουμε την έντονη δραστηριότητα των κυττάρων μας, όπως δεν μπορούμε να σταματήσουμε να αναπνέουμε περισσότερο από μερικά λεπτά, χωρίς να υποστούμε καταστροφικές βλάβες σε ζωτικά όργανα.

Στο ποντίκι μέσα στον αεροστεγή θάλαμο του πειράματος χορηγήθηκαν μη θανάσιμες συγκεντρώσεις αερίου υδροθείου μέχρι και επί έξι ώρες. Η θερμοκρασία σώματος και ο ρυθμός μεταβολισμού του ζώου αποδείχτηκαν αντιστρόφως ανάλογοι της συγκέντρωσης του υδροθείου, θεμελιώνοντας την υπόθεση ότι είναι δυνατό θηλαστικά που δεν πέφτουν σε κατάσταση χειμερίας νάρκης να τεθούν τεχνητά σε τέτοια κατάσταση


Ωστόσο, η φύση βρίθει από οργανισμούς που επιδεικνύουν με σταθερότητα την ικανότητά τους να αναστέλλουν τις κρίσιμες για τη ζωή βιολογικές διεργασίες, όχι για μερικές μέρες ή μήνες, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμα και για αρκετά χρόνια (π.χ. η μικροσκοπική γαρίδα Artemia franciscana). Οι επιστήμονες περιγράφουν αυτά τα φαινόμενα με διάφορες ονομασίες: αδράνεια, λήθαργος, χειμερία νάρκη κ.τ.λ. Οι ονομασίες αυτές αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς βαθμούς αναστολής των ζωτικών λειτουργιών, με λιγότερο ή περισσότερο έντονη μείωση της παραγωγής ενέργειας (μεταβολισμός) και κατανάλωσης ενέργειας (κυτταρική δραστηριότητα). Επιπλέον, οι ζωντανοί οργανισμοί που βρίσκονται σε τέτοια κατάσταση εμφανίζουν εξαιρετική αντοχή σε επικίνδυνους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως ακραίες θερμοκρασίες, στέρηση οξυγόνου, ακόμα και φυσικούς τραυματισμούς.
Πειράματα με αρκτικούς σκίουρους απέδειξαν τα προστατευτικά αποτελέσματα της φυσικής αναστολής των ζωτικών λειτουργιών. Τρεις μέρες μετά την τοποθέτηση βελονών στον εγκέφαλο σκίουρων σε χειμερία νάρκη και σε εγρήγορση εξετάστηκαν τα τραύματα που τους προκλήθηκαν. 

Στους ιστούς των ζώων σε χειμερία νάρκη παρέμεινε μια μικροσκοπική τρύπα, χωρίς ένδειξη φλεγμονής, σε αντίθεση με τα ζώα σε εγρήγορση, όπου παρουσιάστηκε μεγάλη τρύπα και συγκέντρωση κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.

Αν το ανθρώπινο σώμα μπορούσε να τεθεί σε τέτοια κατάσταση, οι εφαρμογές πρώτα απ' όλα στην ιατρική θα ήταν τεράστιες. Για παράδειγμα, μερικά όργανα που προορίζονται για μεταμόσχευση, όπως η καρδιά και οι πνεύμονες μπορούν να επιζήσουν έξω από το σώμα μόνο μέχρι 6 ώρες. Αλλα, όπως το πάγκρεας και τα νεφρά, μπορούν να αντέξουν μέχρι μία μέρα. Ετσι οι επιτυχείς μεταμοσχεύσεις οργάνων εξαρτώνται από την ταχύτητα, πράγμα που σημαίνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις δυνητικοί αποδοχείς του μοσχεύματος απορρίπτονται μόνο και μόνο επειδή η μεταφορά του μοσχεύματος σ' αυτούς απαιτεί περισσότερο χρόνο απ' όσο αντέχει το όργανο. Αν αυτά τα όργανα μπορούσαν να μπουν σε κατάσταση αναστολής των λειτουργιών τους, η βιωσιμότητά τους θα μπορούσε να φτάσει μερικές ημέρες ή και βδομάδες ακόμα. Επιπλέον, οι ιατρικές ομάδες στα επείγοντα περιστατικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την τεχνική για να κερδίσουν χρόνο σε όφελος βαριά τραυματισμένων ασθενών. Η θέση σε αναστολή των ζωτικών τους λειτουργιών θα επέτρεπε να μην αλλοιωθούν οι ιστοί τους, όσο οι χειρουργοί φροντίζουν τα τραύματα.
Ερευνες των τελευταίων ετών σε διάφορα ερευνητικά κέντρα στις ΗΠΑ έδειξαν ότι καταστάσεις ανάλογες με τη χειμερία νάρκη μπορούν να εφαρμοστούν κατά βούληση σε ζώα που δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη στο φυσικό περιβάλλον. Τα ζώα αυτά δείχνουν να προστατεύονται από τις συνηθισμένες επιπτώσεις της απώλειας αίματος, όπως η αποστέρηση οξυγόνου. Τα αποτελέσματα γεννούν ελπίδες ότι η αναστολή των ζωτικών λειτουργιών ίσως είναι εφικτή και στους ανθρώπους. Ενδέχεται, μάλιστα, η δυνατότητα αναστολής των ζωτικών λειτουργιών να είναι σε λανθάνουσα κατάσταση σε πολλούς οργανισμούς που δεν την εκδηλώνουν, στηριζόμενη σε μηχανισμό που έχει ρίζες στην πρώτη μικροβιακή ζωή που εμφανίστηκε στον πλανήτη μας.
Διαπιστώθηκε ότι η διατήρηση ενός ζώου στη ζωή μπορεί να γίνει όχι μόνο σε συνθήκες κανονικής ή έστω σημαντικής συγκέντρωσης οξυγόνου στον αέρα, αλλά και σε συνθήκες πλήρους ανοξίας ή έστω συγκέντρωσης κάτω από ένα ελάχιστο όριο. Ωστόσο, σε πολλούς ανώτερους οργανισμούς, είναι αδύνατο η υποξία να φτάσει γρήγορα στα απαιτούμενα επίπεδα, με αποτέλεσμα να προκαλούνται καταστροφές ιστών, ορισμένες φορές και θάνατος. Το πρόβλημα αντιμετωπίστηκε καταρχήν με ταυτόχρονη μείωση του οξυγόνου και αύξηση του μονοξειδίου του άνθρακα, που λειτουργεί ανταγωνιστικά προς το οξυγόνο. Ομως επειδή το μονοξείδιο του άνθρακα συνδέεται πολύ ισχυρά με την αιμογλοβίνη, τα προβλήματα εμφανίζονται με αυτή τη μέθοδο κατά την ανάνηψη.
Αλλοι ερευνητές δοκίμασαν σε σκυλιά και χοίρους τη λύση της πλήρους αφαίμαξης, με καλά αποτελέσματα στο εργαστήριο. Ομως η πλήρης αφαίμαξη ενός ανθρώπου κρύβει πολλούς κινδύνους και ενδεχόμενα επιπλοκών.
Απορρίπτοντας το μονοξείδιο του άνθρακα, οι επιστήμονες δοκίμασαν έναν άλλο πιο ήπιο βιολογικό ανταγωνιστή του οξυγόνου: το υδρόθειο. Επειδή και αυτό το αέριο είναι δηλητηριώδες πάνω από μια ορισμένη συγκέντρωση, περιορίστηκαν σε συγκεντρώσεις που δε δημιουργούν σοβαρό πρόβλημα (μέχρι 80 μέρη στο εκατομμύριο). Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά, αφού επιτεύχθηκε μέχρι και περιορισμός των ζωτικών λειτουργιών στο ένα δέκατο των φυσιολογικών, ενώ η επαναφορά σε κανονική κατάσταση έδειξε ότι δεν έμεινε κάποια μόνιμη βλάβη στα ζώα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα.
Αν και δεν έχει αποδειχτεί ότι ο άνθρωπος μπορεί να τεθεί σε κατάσταση αναστολής των ζωτικών του λειτουργιών, αρκετοί άνθρωποι έχουν επιζήσει μετά από βαθιά υποθερμία και χωρίς να αναπνέουν επί ώρες (π.χ. ναυαγοί σε κρύα θάλασσα, πλακωμένοι από χιονοστιβάδα κ.τ.λ.). Η χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου στο αίμα τους είναι ένδειξη ότι υπό ορισμένες συνθήκες ο ανθρώπινος οργανισμός έχει την ικανότητα να αντιμετωπίζει εξαιρετικά εχθρικές περιβαλλοντικές συνθήκες με αναστρέψιμη επιβράδυνση της κυτταρικής του δραστηριότητας.


 

Επιστήμονες στις ΗΠΑ γύρισαν πίσω το ρολόι και αναζωογόνησαν γερασμένα ανθρώπινα κύτταρα



 Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ στην Καλιφόρνια ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να αναζωογονήσουν ανθρώπινα γερασμένα κύτταρα, αναπρογραμματίζοντάς τα ώστε να επιστρέψουν σε νεανική κατάσταση. Το σημαντικό επίτευγμα στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής, αν και ακόμη σε αρχικό στάδιο, ελπίζεται ότι θα βοηθήσει μελλοντικά στη θεραπεία ασθενειών όπως η οστεοαρθρίτιδα και η μυϊκή ατροφία, που προκαλούνται από την κυτταρική γήρανση.
Μια βασική αιτία της γήρανσης θεωρείται η συσσώρευση σφαλμάτων στο επιγονιδίωμα, στο σύστημα πρωτεϊνών που «πακετάρει» το DNA και ελέγχει την πρόσβαση στα γονίδια. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Βιτόριο Σεμπαστιάνο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης», βρήκαν τρόπο να αναστρέψουν αυτά τα σφάλματα σαν να μην είχαν γίνει ποτέ και έτσι να επιστρέψουν τα κύτταρα σε νεανική κατάσταση.
Όπως ανέφεραν, η μέθοδός τους «αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τον στόχο της αναστροφής της κυτταρικής γήρανσης» και θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους θεραπείας για ασθένειες σχετικές με τη γήρανση, αλλά και για την ίδια τη γήρανση. Όμως θα χρειαστεί αρκετός χρόνος ώσπου να επιτευχθεί κάτι τέτοιο μέσω φαρμάκων.
Η ελπιδοφόρα τεχνική χρησιμοποιεί ορισμένες πρωτεΐνες, τους λεγόμενους «παράγοντες Γιαμανάκα» (από το όνομα του πρωτοπόρου Ιάπωνα, επιστήμονα που πήρε το Νόμπελ Ιατρικής 2012 επειδή άνοιξε τον δρόμο για το νεανικό αναπρογραμματισμό των κυττάρων) για να αναπρογραμματίσει το επιγονιδίωμα του κυττάρου και να το επαναφέρει χρονικά στο σημείο «μηδέν» της εμβρυϊκής κατάστασης. Οι «παράγοντες Γιαμανάκα», σύμφωνα με προηγούμενες έρευνες σε τρωκτικά, κρύβουν κινδύνους και θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν καρκινική ανάπτυξη, αλλά οι επιστήμονες στις ΗΠΑ βρήκαν τρόπο να αποφεύγουν κάτι τέτοιο.
Οι ερευνητές του Στάνφορντ πήραν γερασμένα κύτταρα χόνδρου από ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα και, μετά την προσθήκη μιας μικρής δόσης «παραγόντων Γιαμανάκα» στο εργαστήριο, τα κύτταρα έπαυσαν να εμφανίζουν φλεγμονή και να προκαλούν τη νόσο. Κάτι ανάλογο πέτυχαν με ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα από ανθρώπους με μυϊκή ατροφία, καθώς και με γερασμένα ποντίκια που ανέκτησαν νεανική μυϊκή δύναμη.
Οι ερευνητές δημιούργησαν ήδη την εταιρεία βιοτεχνολογίας Turn Biotechnologies για να αναπτύξουν νέου τύπου θεραπείες με βάση τη μέθοδό τους. Προηγουμένως όμως θα πρέπει να επιβεβαιώσουν με νέες μεγαλύτερες μελέτες ότι η τεχνική τους είναι απολύτως ασφαλής.



ΖΗΝΩΝ  ΠΑΠΑΖΑΧΟΣ

1 σχόλιο :

  1. Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης για πρώτη φορά «μεταφράζει» αυτόματα σε προτάσεις την εγκεφαλική δραστηριότητα ανθρώπων.

    Οι επιστήμονες έκαναν ακόμη ένα βήμα για τη δημιουργία μηχανών που καταλαβαίνουν τι λέει ένας άνθρωπος, αναλύοντας μόνο τα εγκεφαλικά κύτταρά του και μετατρέποντας, στη συνέχεια, αυτόματα, σε γραπτό κείμενο, τις προτάσεις του. Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης, ο οποίος μπορεί να αποκωδικοποιήσει τη νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου και να τη «μεταφράσει» σε πραγματικό χρόνο σε προτάσεις με μεγάλη ακρίβεια (σφάλμα μόνο 3%), κάτι που επιτυγχάνεται για πρώτη φορά σε αυτόν τον βαθμό.
    Οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής (brain-machine interfaces) είχαν έως τώρα περιορισμένη επιτυχία στο να αποκωδικοποιήσουν τη σκέψη με βάση μόνο την εγκεφαλική δραστηριότητα και έτσι να δημιουργήσουν τεχνητή ομιλία, έχοντας πετύχει ακρίβεια αρκετά μικρότερη από τη φυσική ομιλία, ενώ μέχρι σήμερα δεν είχαν καταφέρει να «διαβάσουν» ολόκληρες προτάσεις παρά μόνο λέξεις.
    Αυτήν τη φορά, οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Τζόζεφ Μέικιν και Έντουαρντ Τσανγκ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Σαν Φρανσίσκο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό νευροεπιστήμης «Nature Neuroscience», αξιοποίησαν τις τελευταίες εξελίξεις στο πεδίο της μηχανικής μετάφρασης για να εκπαιδεύσουν τεχνητά νευρωνικά δίκτυα να μετατρέπουν απευθείας τα σήματα των νευρώνων σε προτάσεις.
    Τέσσερις εθελοντές, στο κρανίο των οποίων είχαν εμφυτευθεί ηλεκτρόδια καταγραφής της νευρωνικής δραστηριότητας, διάβαζαν φωναχτά προτάσεις κειμένου. Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης έμαθε έτσι να συσχετίζει τα νευρωνικά σήματα με την ομιλία και τα συστατικά των λέξεων (φωνήεντα, σύμφωνα κ.ά.), ενώ στη συνέχεια έμαθε να «δένει» τις λέξεις σε προτάσεις.
    Η ακρίβεια του αλγόριθμου είναι ανάλογη εκείνης που χρησιμοποιούν τα «έξυπνα» επαγγελματικά υπολογιστικά συστήματα αυτόματης μετατροπής της ομιλίας σε γραπτό κείμενο. Πάντως, σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα χρειάζεται ακόμη περαιτέρω βελτίωση, καθώς έως τώρα δεν μπορεί να ξεπεράσει τις 30 έως 50 προτάσεις με βάση ένα λεξιλόγιο έως 250 λέξεων. Το επόμενο βήμα θα είναι να μπορεί το σύστημα να μετατρέπει σε προτάσεις τη νευρωνική δραστηριότητα ανθρώπων που απλώς σκέφτονται και δεν μιλάνε.
    ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ
    Ζ.Π.

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Σχόλια που δεν συνάδουν με το περιεχόμενο της ανάρτησης, όπως και σχόλια υβριστικά προς τους αρθρογράφους, προσβλητικά σχόλια προς άλλους αναγνώστες σχολιαστές και λεκτικές επιθέσεις προς το ιστολόγιο θα διαγράφονται.

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...