Wetenschappers spelen het voor elkaar varkenshersenen uren na het overlijden van de dieren deels nieuw leven in te blazen.
Het brein is niet alleen een complex, maar ook een extreem gevoelig orgaan. Zonder zuurstof en een constante aanvoer van bloed houdt onze grijze massa er binnen de kortste keren mee op. Hersendood, het volledig verlies van de functies van de hersenen, wordt gezien als een onomkeerbaar iets. Maar volgens onderzoekers aan de Yale-universiteit staat dat niet zo vast als we dachten. Het team beschrijft in Nature hoe ze een aantal functies van varkenshersenen vier uur na het overlijden van de dieren wisten te herstellen.
Lees ook:
‘Breindialyse’
Het onderzoek begon toen het team, dat zich bezighoudt met hersenontwikkeling en -evolutie, bij kleine, losse beetjes hersenweefsel activiteit spotte. Vooral bijzonder was dat de wetenschappers die elektrische activiteit zelfs zagen bij ‘hersenplakjes’ die een aantal uur na de dood van de eigenaar uit het brein verwijderd waren.
Om uit te sluiten dat deze activiteit in dood breinweefsel een eenmalige gebeurtenis was, richtten de onderzoekers zich tot 32 hele varkenshersenen, opgepikt uit slachthuis. Vier uur na de dood van de varkens sloten ze de hersenen zes uur aan op de BrainEx; een soort brein-dialyseapparaat dat een speciaal ontwikkelde, warme, zuurstofrijke, ‘bloed-achtige’ vloeistof door de grijze varkensmassa’s pompte.
Actief, maar niet bewust
Behandeld met het ‘kunstbloed’ vol nutriënten en andere stoffen die processen die leiden tot cel- en hersendood afremmen, leefden de organen weer een beetje op. Althans, een aantal functies leken voorzichtig terug te keren. Hier en daar pakten neuronen en zogenaamde gliacellen (die de neuronen verzorgen) de draad weer op, verwijdden bloedvaatjes, en leken de hersenen zelfs weer kleine beetjes stofwisseling te vertonen.
Te vergelijken met normale breinactiviteit is dit overigens niet. Verre van zelfs, benadrukken de onderzoekers. “Op geen enkel moment zagen we de georganiseerde elektrische activiteit die we associëren met perceptie of bewustzijn”, vertelt een van de onderzoekers Zvonimir Vrselja in een persbericht. “Klinisch gezien is dit geen levend brein, maar een cellulair actief brein.”
Toepassingen?
“Interessant”, vindt neuroloog Gerard Kerkhof, “maar vooralsnog ben ik terughoudend. Kortdurend zuurstoftekort kan namelijk een blijvende, onherstelbare impact hebben op (delen van) het brein. Zelfs kleine beschadigingen kunnen grote gevolgen hebben.” Een ding is volgens de onderzoeker in ieder geval zeker: “Enige uren na overlijden is de biochemische conditie van het brein zo radicaal beschadigd, dat een wederopstanding uit de dood onmogelijk is.”
Hoewel er voorlopig nog geen sprake is van directe klinische toepassingen, heeft het team duidelijke ideeën voor de toekomst. Voornamelijk op het gebied van onderzoek zou de nieuw vergaarde kennis mogelijk een flinke rol spelen. “Voorheen konden we cellen in grote zoogdierhersenen alleen aan de hand van kleine, weggesneden weefselmonsters buiten hun natuurlijk omgeving bekijken”, legt co-auteur Stefano G. Daniele uit.
Leven en dood
Of de BrainEx bij een menselijk brein dezelfde gevolgen zou hebben, is niet duidelijk. Volgens de onderzoekers ontbreekt het kunstbloed bijvoorbeeld al essentiële stoffen die van nature in ons bloed voorkomen. Erg lastig zijn overigens de ethische vraagstukken die (ook nu) opdoemen. Want over een paar cellen in een petrischaaltje hebben we het in dit onderzoek niet meer.
Hoogleraar ethiek Nita Farahany (Duke University) snijdt de discussie aan in de New York Times. “We wisten duidelijk het verschil tussen ‘dit is levend’ en ‘dit is dood’. Hoe denken we nu over deze middelste categorie ‘deels levend’. We dachten niet dat zoiets bestond.”
Bronnen: Nature, EurekAlert!, New York Times
Beeld: Nature