با الهام از سمندر سیبری، حیوانی که سالها در یخهای دائمی زنده میماند
کشف جدید دانشمندان؛ انجماد و احیای بافت زنده مغز ممکن شد
پژوهشگران با الهام از سمندر سیبری، حیوانی که سالها در یخهای دائمی زنده میماند، روشی برای انجماد بافت مغز ابداع کردهاند که بدون آسیبرساندن به سلولها، پس از ذوبشدن دوباره فعال میشود.
وبگاه سایتِکدِیلی در گزارشی آورده است:
این کشف حاصل تلاش پژوهشگران دانشگاه فریدریشآلکساندر ارلانگننورنبرگ (FAU) و بیمارستان دانشگاهی ارلانگن در آلمان است و نتایج آن در مجله آکادمی ملی علوم آمریکا/ PNAS منتشر شده است. سمندر سیبری، جانوری شگفتانگیز، میتواند دمای نزدیک به ۵۰ درجه زیر صفر را تحمل کند و سالها در یخهای دائمی زنده بماند. به محض گرمشدن هوا، به زندگی عادی بازمیگردد.
راز این توانایی در سامانه ضدیخ طبیعی بدن این حیوان نهفته است. کبد این سمندر مادهای به نام گلیسرول تولید میکند که نقطه انجماد بدن را پایین میآورد و از سلولها محافظت میکند.
مشکل کریستالهای یخ
بدون این محافظت، سرمای شدید کشنده است. دکتر الکساندر جرمن (Alexander German)، سرپرست گروه پژوهشی، میگوید: کریستالهای یخ سلولها را در هم میشکنند و بافت را نابود میکنند.
انجماد بدون کریستال؛ حالت شیشهای
جنین انسان هم با انجماد عمیق سالها نگهداری میشود. در این روش، مواد شیمیایی شبیه گلیسرول از تشکیل کریستالهای یخ جلوگیری میکنند. در دمای زیر منفی ۱۳۰ درجه، آب سلولها به حالت شیشه درمیآید. شیشه مثل یخ جامد است، اما مولکولهایش نامنظم چیده شدهاند. اسم این فرآیند شیشهایسازی است.
سمندر سیبری
چالش بافت مغز
تاکنون پژوهشگران نمیتوانستند بافت عصبی را به گونهای منجمد کنند که پس از ذوب دوباره کار کند. بافت مغز بسیار آسیبپذیر است، زیرا میلیونها سلول عصبی توسط نقاط تماس ریزی به نام سیناپس به هم متصل شدهاند.
روش جدید؛ انجماد بدون آسیب
روشهای قبلی این شبکه ظریف را مختل میکردند. دکتر جرمن میگوید: ما ترکیب مواد نگهدارنده و فرآیند سرمایش را بهینه کردهایم تا بافت عصبی سالم بماند.
گروه پژوهشی این روش را روی هیپوکامپ (مرکز حافظه در مغز) موش آزمایش و آن را تا منفی ۱۳۰ درجه سرد کردند.
دکتر ژانگ فنگ و دکتر الکساندر جرمن، از اعضای گروه پژوهشی
نتایج شگفتانگیز
دکتر جرمن میگوید: تصاویر میکروسکوپ الکترونی ثابت کرد که انجماد به ساختار بافت آسیب نمیزند. پس از ذوب، سیگنالهای الکتریکی دوباره در هیپوکامپ فعال و به طور طبیعی منتشر شدند. همچنین مشخص شد سیناپسهای پرمصرف قویتر میشوند؛ این فرآیندی است که زیربنای یادگیری و حافظه است.
کاربردهای آینده
این روش میتواند بافت مغز را برای سالها سالم نگه دارد؛ برای نمونه، بافت مغز بیماران مبتلا به صرع ذخیره میشود تا سالها بعد داروهای جدید روی آن آزمایش شود.
رویایی به نام خواب مصنوعی
دکتر جرمن آرزو دارد روزی همه موجودات زنده را بتوان در خواب مصنوعی فروبرد و بعد از سالها دوباره بیدارشان کرد. او میگوید: این فکر میتواند به کار سفرهای فضایی بیاید یا به درد افرادی بخورد که امروز درمانی برای بیماریشان وجود ندارد؛ شاید فردا دارویی کشف شود که نجاتشان دهد.
