(Tenga en cuenta que algunos lectores pueden considerar que el siguiente documento es de naturaleza muy "técnica" y que puede ser necesario leer algunos antecedentes y buscar algunos términos científicos y / o técnicos para ayudar al lector a comprender plenamente la investigación de ANB trabajo).
Investigación en criopreservación humana en biociencias neuronales avanzadas
Por Aschwin de Wolf y Chana Phaedra
Introducción
En 2008 obtuvimos una modesta financiación para establecer un laboratorio destinado a investigar la criónica. Nuestra
El primer desafío fue establecer un programa de investigación que (a) se distinguiera de otros
laboratorios de investigación dedicados a la investigación en criobiología, y (b) sería factible en términos de
recursos financieros y tiempo. Inmediatamente reconocimos que nuestra mayor contribución sería
investigar protocolos criónicos en condiciones realistas. En este artículo presentamos al lector
a algunos de nuestros descubrimientos más importantes y sólidos.
Hasta que la criónica esté disponible como un procedimiento médico electivo, todos los pacientes con criónica
experimentar diversos grados de isquemia cerebral. Incluso en casos "buenos" donde la estabilización
Los procedimientos se inician inmediatamente después del pronunciamiento de la muerte legal, el período agónico anterior a
La parada cardiopulmonar puede dar lugar a una alteración de la perfusión cerebral. En el caso de la criónica
organizaciones que no ofrecen servicios de reserva y estabilización, deberíamos esperar al menos 24
horas de isquemia fría para un paciente típico (remoto), a menudo precedida por períodos significativos de
isquemia cálida debida a un enfriamiento lento o nulo.
El hecho de que ningún paciente criónico puede escapar completamente de algún grado de fuerzas de isquemia cerebral
organizaciones criónicas para tratar una cuestión fundamental: ¿cómo funcionan nuestros protocolos y
las soluciones de vitrificación funcionan en tales condiciones? En particular, en nuestro laboratorio hemos estado
interesado en el comportamiento de las soluciones de vitrificación en cerebros isquémicos. No debe ser a priori
asumió que las soluciones de vitrificación preferidas para tejidos no isquémicos se prefieren para isquemia
tejidos también. Una línea de investigación relacionada es si la composición de las soluciones portadoras puede ser
alterado para mejorar la perfusión crioprotectora en el cerebro isquémico.
La investigación de los procedimientos criónicos en condiciones realistas no se agota en modo alguno por
la realización de experimentos en condiciones isquémicas. Otra gran diferencia entre
experimentos de criobiología realizados en el laboratorio y la práctica de la criónica es que el
el control de las temperaturas de perfusión es limitado en los casos de criónica. Incluso los más sofisticados
Los protocolos criónicos exponen el cerebro a concentraciones tóxicas del agente de vitrificación a altas concentraciones
temperaturas cero. Por lo tanto, nuestras primeras investigaciones en 2009 se centraron en los efectos de
exponer los glóbulos rojos a altas concentraciones de VM-1 (el agente de vitrificación de Cryonics
Instituto) con el fin de abordar la posibilidad de que exponer a un paciente a altas concentraciones de este
agente en ausencia de un control riguroso de la temperatura podría producir glóbulos rojos instantáneos
lisis (es decir, hemólisis).
El glóbulo rojo como modelo de toxicidad por crioprotectores
Hay varios enfoques disponibles para investigar la toxicidad de los crioprotectores, que van desde
trabajar en química orgánica para la criopreservación de organismos mamíferos completos. Uno simple
modelo que permite investigaciones de "alto rendimiento" de la toxicidad de los crioprotectores utiliza sangre roja
células (eritrocitos). Aunque los efectos tóxicos de varios agentes crioprotectores pueden diferir
entre los glóbulos rojos, otras células y tejidos organizados, resultados positivos en un glóbulo rojo
El modelo puede considerarse el primer obstáculo experimental que debe superarse antes de que el agente sea
considerado para pruebas en modelos más avanzados. Porque los glóbulos rojos están ampliamente disponibles
para la investigación, este modelo elimina la necesidad de experimentos con animales para los estudios de detección iniciales.
También permite a los investigadores investigar los glóbulos rojos humanos. Otras ventajas incluyen el
complejidad reducida del modelo (los glóbulos rojos empaquetados se pueden obtener como un
producto) y menores costos.
Los glóbulos rojos pueden someterse a una serie de pruebas diferentes después de exponerlos a una
agente crioprotector. La prueba más básica es la observación general de los glóbulos rojos en un
solución crioprotectora. Cuando se introducen altas concentraciones de un crioprotector (como en
vitrificación), es necesario un enfoque gradual para evitar el daño osmótico. Si un crioprotector
La solución es extremadamente tóxica, se producirá una rápida hemólisis, que se puede observar como una
cambio de color de la solución, restos de células hemolizadas que se hunden hasta el fondo del tubo de ensayo,
o diferencia insignificante entre el sedimento (si hay alguno) y el sobrenadante después
centrifugación. Es importante tener en cuenta que estos efectos solo indican una membrana gruesa
daño y que la ausencia de hemólisis no es equivalente a la ausencia de toxicidad por crioprotectores.
En nuestras investigaciones no observamos hemólisis instantánea de glóbulos rojos de oveja cuando
El 70% de VM-1 (en solución portadora) se introdujo de forma escalonada en la habitación
temperatura o cerca del punto de congelación del agua. Estudios morfológicos con microscopía óptica
mostró ligeras alteraciones para VM-1 (deshidratación, disminución de uniformidad) pero no hemos visto la
alteraciones extremas y destrucción que se han observado en soluciones que fueron formuladas para
producir hemólisis. Eliminando el enfoque paso a paso y exponiendo los glóbulos rojos al 70%
de VM-1 a la vez, sin embargo, produjo hemólisis. Este efecto fue más pronunciado a menor
temperaturas, presumiblemente porque a bajas temperaturas la velocidad de difusión de los crioprotectores es
más deprimido que la velocidad de difusión del agua, provocando un daño osmótico más pronunciado.
VM-1 consta de 35% de dimetilsulfóxido (DMSO) y 35% de etilenglicol (EG).
El criobiólogo Yuri Pichugin identificó este crioprotector binario como uno de los menos tóxicos (no
patentado) soluciones de vitrificación binaria para la vitrificación de cortes de cerebro de hipocampo de rata.
DMSO es un formador de vidrio más fuerte que EG, pero en el caso de DMSO como mono-agente, paso a paso
la exposición de los glóbulos rojos a una solución al 70% produjo una hemólisis instantánea completa. Esta
La observación corrobora la contribución de la toxicidad específica a la hemólisis de los glóbulos rojos y
la necesidad de neutralización de la toxicidad en soluciones de vitrificación.
Dado que los ensayos de hemólisis de glóbulos rojos no son óptimos para cuantificar diferencias menores en
toxicidad por crioprotectores, o para investigar los efectos de los crioprotectores en el sistema nervioso organizado.
tejido, limitamos nuestro uso de este método a las investigaciones preliminares de nuevas variantes de VM-1
y / o composición de solución de vehículo alternativa.
Perfusión del cerebro isquémico
El cerebro se distingue de la mayoría de los demás órganos por su alta utilización de energía. Cuando el
el cerebro se ve privado de oxígeno y otros sustratos energéticos, se produce una cascada bioquímica compleja
que en última instancia da como resultado la descomposición. Dado que no conocemos el grado de degradación que
todavía permite la reconstrucción significativa del estado original del cerebro, el más conservador
El enfoque consiste en limitar la isquemia tanto como sea posible en la práctica.
El cerebro humano es demasiado grande para usar la inmersión como método para reemplazar el agua con un
crioprotector. Este hecho requiere el uso de perfusión vascular para preparar el cerebro para
exposición a temperaturas criogénicas. Como consecuencia, la capacidad de proteger el cerebro contra el hielo
La formación no es un desafío independiente, sino que depende del estado del cerebro en el momento de
perfusión crioprotectora. Es en esta coyuntura de isquemia y perfusión crioprotectora donde
han realizado la mayoría de nuestros experimentos.
En un cerebro no isquémico, el equilibrio subóptimo de la solución de vitrificación puede ser
compensado por la deshidratación. Este fenómeno tiene una relevancia limitada para los pacientes con
isquemia cerebral porque, a medida que avanza la isquemia, la barrera hematoencefálica a través de la cual se
la deshidratación mediada se irá interrumpiendo progresivamente. Por ejemplo, crioprotector
la perfusión de la rata no isquémica produce una deshidratación grave del cerebro. Después de 24 horas de
isquemia fría, esta deshidratación se reduce drásticamente y después de 48 horas no hay evidencia de
deshidratación cerebral después de la perfusión de crioprotectores. Este fenómeno nos permitió investigar
Perfusión crioprotectora en condiciones isquémicas sin modificaciones de la solución portadora.
para limitar el encogimiento del cerebro inducido por crioprotectores.
Nuestro primer enfoque para estudiar el efecto de la isquemia sobre el deterioro de la perfusión en el cerebro fue
agregue tinta china al perfundido. Las áreas sin perfusión o con mala perfusión se distinguen por residuos
sangre y ausencia de tinta. En esos estudios nos limitamos a investigar la perfusabilidad
del cerebro sin congelación posterior para obtener una comprensión básica de este fenómeno
sin variables adicionales.
La inspección del cerebro después de la perfusión de tinta mostró que 60 minutos de isquemia en la habitación
la temperatura es suficiente para producir un deterioro notable de la perfusión con el grado y
Distribución del deterioro que empeora progresivamente a medida que dura la isquemia cálida.
aumenta.
Dos intervenciones que se presume mitigan el deterioro de la perfusión son la terapia antitrombótica
e inducción de hipotermia. Administración de heparina anticoagulante antes de la isquemia y
la estreptoquinasa trombolítica después de la isquemia no logró mejorar la perfusión. Este resultado
corrobora que el "no reflujo" inducido por isquemia no se limita a la coagulación de la sangre y sugiere una
papel de la participación de la sangre de una manera no coagulante. Revisiones científicas y clínicas de
el fenómeno de no reflujo ha identificado varios otros factores que contribuyen a la perfusión
deterioro que incluye agregación de glóbulos rojos, edema vasogénico y celular, daño por radicales libres,
y mediadores inflamatorios. Algunos estudios, incluidos los estudios de reanimación cerebral de Peter
Safar y sus colegas, han encontrado beneficios de una combinación de altas presiones de perfusión y
hemodilución. Nuestros estudios sobre tales protocolos para períodos cortos de isquemia no son concluyentes y
durante períodos más largos (> 24 horas) de isquemia fría, hemos encontrado que las presiones de perfusión más altas
durante la perfusión crioprotectora aumentan la formación de hielo después del enfriamiento a temperaturas criogénicas.
Uno de nuestros hallazgos más sólidos es que la rápida inducción de hipotermia después de un paro circulatorio
mitiga el fenómeno de no reflujo. El deterioro de la perfusión se redujo en gran medida cuando el cerebro
se enfrió in situ utilizando un baño de hielo portátil en miniatura. La tasa de enfriamiento de todo el cuerpo en estos
los experimentos excedieron 1 ° C por minuto. Dado que tales velocidades de enfriamiento no son prácticamente factibles
durante el enfriamiento externo en la estabilización de la criopreservación humana sin un agresivo
combinación de diferentes modalidades de enfriamiento, incluido el lavado cíclico de pulmón, repetimos estos
experimentos a una velocidad de enfriamiento (~ 0,18 ° C por minuto) que es práctica para la criopreservación humana
y observó los mismos beneficios. Estos hallazgos corroboran fuertemente la práctica actual de
inducción de hipotermia en criónica y sugieren que incluso disminuciones modestas del cerebro
La temperatura puede mitigar significativamente la alteración de la perfusión, incluso si la reducción del metabolismo
la demanda no puede evitar el agotamiento de la energía en el cerebro.
Otro hallazgo constante en nuestra investigación es que la sustitución de sangre antes del paro circulatorio
reduce fuertemente el deterioro de la perfusión. En el modelo de tinta china no observamos evidencia de
alteración de la perfusión después de hasta 72 horas de isquemia fría tras la sustitución de sangre con m-
RPS-2 (la solución portadora de VM-1). Una limitación de este modelo es que el lavado completo de
la sangre antes de la isquemia excluye la observación de sangre residual después de la perfusión como indicador
de alteración de la perfusión. El llenado de recipientes con tinta china se correlaciona fuertemente con el grado de
alteración de la perfusión, pero no descarta la presencia de pequeñas bolsas de perfusión deficiente
áreas en el cerebro. Debido a que la perfusión de tinta china puede no predecir completamente el grado de
equilibrio crioprotector que es posible después de la isquemia caliente y fría, refinamos aún más nuestra
modelo e introdujo la observación del grado de formación de hielo después de la perfusión crioprotectora
y enfriamiento como punto final.
Perfusión crioprotectora del cerebro isquémico
Como regla general, las intervenciones criónicas destinadas a prevenir y mitigar la lesión isquémica son
no evaluado con perfusión crioprotectora y formación de hielo como criterio de valoración. Como consecuencia,
Existe una grave falta de conocimiento sobre la eficacia de los protocolos de estabilización criónica en
reduciendo la formación de hielo. Uno de los modelos de investigación más valiosos de nuestro laboratorio ha sido realizar
perfusión crioprotectora en diversas condiciones de isquemia (fría). Las limitaciones de espacio nos impiden revelar todos nuestros hallazgos, pero nuestros descubrimientos más importantes se analizan a continuación. Más
de nuestras investigaciones sobre la criopreservación del cerebro isquémico se han realizado con VM-
1, la solución de vitrificación del Cryonics Institute.
El hallazgo más fundamental y robusto de estos experimentos es que la duración de las temperaturas cálidas y
La isquemia fría se asocia positivamente con el deterioro de la perfusión y la formación de hielo después del enfriamiento.
a las temperaturas del nitrógeno líquido. Nuestros estudios corroboran el trabajo felino pionero que la criónica
El investigador Michael Darwin hizo en esta área con micrografías electrónicas en la década de 1980. En la rata
cerebro hemos identificado una jerarquía consistente de vulnerabilidad a la isquemia fría inducida
deterioro de la perfusión según lo revelado por la inspección del cerebro perfundido y signos de formación de hielo
después del enfriamiento criogénico. Las siguientes cuatro áreas principales están clasificadas por vulnerabilidad creciente:
Corteza cerebral; subcorteza cerebral; corteza cerebelosa; subcorteza cerebelosa.
No tenemos una comprensión completa de la razón detrás de esta clasificación, pero estos hallazgos pueden ser
algo reconfortante a la luz de nuestro entendimiento actual de que la identidad más crítica
la información se almacena en la corteza del cerebro y que el cerebelo puede ser el menos importante
área en este sentido. No obstante esto, nuestra investigación ha tenido como objetivo superar la perfusión
deterioro y formación de hielo en pacientes con exposición isquémica extensa.
Hemos estudiado varias intervenciones diferentes para mejorar los resultados en cerebros isquémicos fríos.
y la mayoría de nuestros experimentos involucraron la alteración de la solución portadora crioprotectora.
Comenzamos agregando varias sales y azúcares no permeables y de alto peso molecular.
polímeros a la solución portadora para mitigar el edema con la expectativa de que esto
mejorar el resultado. Este enfoque no produjo el resultado deseado ni una reducción significativa
tampoco se observó de edema intersticial.
Observamos un mejor resultado en términos de reducción de la alteración de la perfusión en presencia
de concentraciones adecuadas de los polímeros de alto peso molecular PVP K360, dextrano 500 y
sulfato de dextrano 500. Inicialmente atribuimos estos resultados alentadores a la capacidad de estos
polímeros para "sellar" las membranas con fugas, aunque esta interpretación parecía estar en desacuerdo con la
se observó falta de reducción del edema.
Se produjo un gran avance cuando diseñamos una serie de soluciones que se hicieron
equívoco con una solución portadora basada en dextrano sulfato 500 - nuestra portadora más exitosa
solución hasta la fecha. Todas estas soluciones produjeron resultados comparables en términos de superación
deterioro de la perfusión, lo que indica que las propiedades ventajosas de estos
Las soluciones de peso no eran específicas de su composición química, pero pueden estar mediadas por
mayor viscosidad. Esta interpretación fue corroborada por nuestra observación de que podríamos
también producen un mejor resultado cuando realizamos perfusión crioprotectora a temperaturas bajo cero
temperaturas, lo que también aumenta la viscosidad de las soluciones. Protocolos que disminuyeron gradualmente
viscosidad durante la perfusión crioprotectora con el objetivo de aprovechar la limpieza de vasos
Las propiedades de las soluciones de mayor viscosidad al inicio de la perfusión y el equilibrio mejorado de la solución de vitrificación hacia el final de la perfusión no mejoraron los protocolos en los que el
la viscosidad se mantuvo constante (para una presión dada) en todos los pasos.
Al contrario de lo que cabría esperar de la vasta literatura sobre el fenómeno de no reflujo,
realizar perfusión de crioprotectores a altas presiones (> 100 mmHg) en cerebros con 24 y 48
horas de isquemia fría empeoraron el resultado. Especulamos que estas altas presiones "empujan"
más perfundido con propiedades de formación de vidrio bajas en el espacio intersticial, lo que limita la
equilibrio de las concentraciones más altas de la solución de vitrificación durante las últimas etapas de
perfusión. De hecho, muchos de nuestros mejores resultados se obtuvieron cuando bajamos el
presión de perfusión por debajo de nuestra presión arterial estándar de 100 mmHg. También observamos
perfusión mejorada y formación de hielo reducida cuando eliminamos uno o dos pasos en nuestros tres-
protocolo de perfusión escalonada. Este hallazgo puede ofrecer algunas pistas importantes sobre los mecanismos que
contribuir a una mejor perfusión de crioprotectores en el cerebro isquémico. Desde que comencé con tal
altas concentraciones iniciales del crioprotector al inicio de la perfusión crioprotectora claramente
contradice la práctica básica de la criobiología para minimizar la lesión osmótica y la consiguiente ruptura celular,
no hemos explorado este enfoque con mucho detalle.
Hasta ahora, hemos empleado tres métodos de enfriamiento distintos. En nuestros primeros experimentos de enfriamiento,
utilizaron inmersión de nitrógeno líquido para enfriar muestras a temperaturas de nitrógeno líquido. Para evitar
fracturamiento, más tarde modificamos un pequeño laboratorio dewar para permitir un descenso más gradual de la
temperatura a -130 ° C (ligeramente por debajo de la temperatura de transición vítrea de VM-1). Actualmente nosotros
Emplear un congelador eléctrico de temperatura ultrabaja que puede enfriar muestras a -130 grados Celsius,
lo que también nos permite almacenar nuestras muestras durante períodos más prolongados de nuestro tiempo. Nuestros hallazgos sobre
La formación de hielo después de la perfusión crioprotectora del cerebro isquémico ha sido idéntica para todos
tres métodos de enfriamiento. La distribución de la formación de hielo sigue generalmente las áreas de perfusión.
deterioro observado antes del enfriamiento, que validó las investigaciones que realizamos con
Tinta china. No hemos encontrado ningún beneficio para la adición de agentes farmacológicos al
solución portadora. Nuestro mejor conocimiento sobre la perfusión crioprotectora inducida por isquemia fría
deterioro es que dos factores contribuyentes principales son la agregación de glóbulos rojos (es decir, hiperviscosidad)
y edema.
Soluciones de preservación de órganos
La sustitución de sangre remota en criónica tiene varios argumentos importantes (teóricos) a favor
de la práctica. Reemplazar la sangre con una solución de preservación de órganos extiende el período que
Los órganos se pueden recibir del almacenamiento estático en la conservación clínica de órganos. El procedimiento también
permite una velocidad de enfriamiento más rápida en el campo de lo que es posible con enfriamiento externo solo. los
perfundido a base de manitol MHP-2 que actualmente utiliza la Alcor Life Extension Foundation
se ha desarrollado en una serie de experimentos en los que se recuperaron perros después de 5 horas de
hipotermia ultraprofunda asanguínea.
El investigador de criobiología Yuri Pichugin ha cuestionado el valor de la sustitución de sangre remota en
criónica porque ninguna de las soluciones de preservación de órganos que probó (incluyendo MHP-2 y
UW Solution) podría mantener la viabilidad de los cortes de cerebro del hipocampo durante períodos que son típicos de
tiempos de transporte en la práctica criónica. Nuestra propia investigación, sin embargo, ha sido informada por
posibilidad de que la sustitución de sangre a distancia no sea suficiente en términos de preservación de la viabilidad, pero podría
aún confieren beneficios en términos de mejora de la perfusión crioprotectora.
Hemos comparado los controles (es decir, sin sustitución de sangre) con las siguientes soluciones de lavado:
m-RPS-2, RPS-2 y MHP-2; y observó que la sustitución de sangre confiere importantes
beneficios en términos de mejorar la perfusión crioprotectora y reducir la formación de hielo. En particular,
MHP-2 superó a las otras soluciones y nos ha permitido realizar perfusión crioprotectora
después de 48 horas de isquemia fría sin sangre sin formación de hielo en el cerebro después de enfriar por debajo
la temperatura de transición vítrea. Incluso a las 72 horas, la formación de hielo es relativamente menor en comparación con
72 horas de isquemia fría en las que la sangre queda en el cerebro, lo que produce una perfusión severa
deterioro y formación de hielo. Estos experimentos reivindican la práctica de la sangre a distancia
sustitución en criónica, pero también enfatizar que la composición de la preservación de órganos
la solución importa mucho.
Ninguna de las soluciones de conservación de órganos que hemos probado (incluidas las más avanzadas y recientes
formulaciones de colegas) mitigar el severo edema vasogénico que se observa durante
criopreservación después de períodos prolongados de isquemia fría. Hemos diseñado una serie de
experimentos para mejorar la formulación de MHP-2 pero ninguna de estas variantes ha sido
exitoso hasta ahora en la disminución del edema y con frecuencia produjo peores resultados que MHP-2 en
Reducir la formación de hielo después de una isquemia fría sin sangre.
Criopreservación después de la fijación química
La idea de arreglar químicamente el cerebro antes de la criopreservación sigue siendo un tema de interés.
entre los defensores de la criónica. De hecho, este procedimiento se discutió en Eric Drexler's
tratamiento clásico de nanotecnología molecular, motores de creación. Un argumento que podría ser
ofrecido a favor de este procedimiento es que detiene el desarrollo de isquemia en pacientes con
retrasos largamente esperados entre el pronunciamiento de la muerte legal y la criopreservación. Por un largo
vez esta idea ha sido recibida con escepticismo debido a observaciones experimentales (no publicadas)
que tales protocolos corren el riesgo de producir congelación intracelular durante el enfriamiento. Porque la corriente
La generación de crioprotectores está diseñada para eliminar la formación de hielo por completo.
tema y diseñó experimentos para estudiar los efectos de la criopreservación después de la fijación química.
Cuando no hay retraso isquémico antes de la fijación química, la fijación química aún permite
perfusión crioprotectora, y no se observó formación de hielo en el cerebro después de enfriar a líquido
temperaturas del nitrógeno después de hasta dos semanas de almacenamiento hipotérmico del cerebro fijo in vivo.
Estos experimentos han sido únicos en el sentido de que no se observó edema de todo el cuerpo durante
perfusión crioprotectora. Sin embargo, observamos una deshidratación severa del cerebro después de la perfusión crioprotectora del cerebro fijo, un fenómeno que no pudimos eliminar cuando
agregamos un agente para abrir la barrera hematoencefálica a nuestra solución portadora.
Una limitación práctica de la criopreservación después de la fijación es que los retrasos entre el pronunciamiento de
La muerte legal y la fijación podrían comprometer la eficacia de este procedimiento y producir el tipo de
daño por congelación que tradicionalmente se ha asociado con este procedimiento. Cuando nos retrasamos
La fijación química por una hora, el lavado de la sangre y la fijación fueron incompletas y extensas.
la formación de hielo siguió a la perfusión crioprotectora. Este fenómeno puede superarse
alteración de la solución portadora fijadora y diferentes protocolos de perfusión, pero es dudoso que
protocolos tan sofisticados se pueden realizar en la mayoría de los casos en los que la combinación de
la fijación química y la crioprotección pueden resultar atractivas.
Microscopía electrónica del cerebro isquémico
En colaboración con el Dr. Michael Perry de Alcor Life Extension Foundation tenemos
preparó muestras de tejido cerebral para microscopía electrónica para puntos de tiempo de hasta 81 horas de
isquemia normotérmica. Dado que el cerebro de la rata se enfría a un ritmo mucho más rápido que el cerebro humano después
paro circulatorio, decidimos usar una incubadora para mantener el cerebro in vivo en el cuerpo
la temperatura sería una aproximación mejor y más conservadora de lo que se esperaría
que ocurra en el cerebro humano. Las micrografías electrónicas nos han dado una idea de la ultraestructura
propiedades del cerebro después de varios períodos de isquemia cálida. El Dr. Perry está usando estas imágenes para
desarrollar un algoritmo que modele el estado del tejido isquémico después de varios períodos de calor
isquemia.
El Dr. Perry también ha apoyado investigaciones para examinar el grado de fijación y a largo plazo
efectos de la fijación retardada del cerebro. Los resultados preliminares de estos experimentos indican que
incluso breves retrasos entre el paro circulatorio y la fijación química del cerebro producen
Fijación incompleta y riesgo de descomposición progresiva de áreas mal fijadas con el tiempo.
Si tales hallazgos desacreditan la fijación química como una alternativa de bajo costo a la criónica no puede ser
resuelto de manera concluyente por la investigación experimental debido a nuestra comprensión incompleta de la
base neuroanatómica de la identidad y las capacidades de las futuras tecnologías de reparación celular. Uno
También podría argumentar que una congelación directa es preferible a la fijación química, pero que
la fijación sigue siendo preferible a la descomposición completa.
Implicaciones para los protocolos criónicos
Hasta la fecha, nuestras investigaciones sobre la criopreservación del cerebro isquémico apoyan firmemente la
práctica de standby y estabilización en criónica. En particular, inducción rápida de hipotermia
después del pronunciamiento de muerte y sustitución remota de sangre con una solución de conservación de órganos
Puede limitar el grado de deterioro de la perfusión y la formación de hielo después de la perfusión crioprotectora.
y enfriamiento. Hemos identificado algunos principios emergentes para la alteración de las soluciones de portadores y
protocolos de perfusión crioprotectora que pueden superar el no reflujo en el cerebro después de la isquemia fría
y reducir la formación de hielo. En pacientes con diferentes niveles de isquemia, dichos protocolos aún se limitan a la etapa experimental hasta que los ensayos ultraestructurales y de viabilidad hayan validado el uso.
de estas soluciones y protocolos.
Nuestra investigación sugiere que la fijación química del cerebro antes de la perfusión crioprotectora podría
ser beneficioso en caso de retrasos prolongados (transporte), pero los efectos adversos de la isquemia limitan el uso
de tales protocolos a un conjunto muy limitado de circunstancias en las que hay un retraso insignificante
entre paro circulatorio y fijación química.
Futuros desarrollos
Los desarrollos futuros en nuestro laboratorio se refieren a mejoras adicionales de los protocolos de perfusión y enfriamiento.
En nuestros experimentos más recientes, hemos estado realizando perfusión crioprotectora utilizando un
sistema de rampa que introduce gradualmente el agente de vitrificación en el cerebro (a diferencia de distintos
pasos de concentración creciente) combinado con enfriamiento hasta justo debajo de la transición vítrea
temperatura de la solución de vitrificación. Seguiremos actualizando nuestra configuración crioprotectora a
hacer que se adapte al equipo de perfusión convencional; en última instancia, esperamos presentar
Funciones controladas por computadora. También pretendemos alterar nuestro circuito para realizar perfusión crioprotectora.
a altas temperaturas bajo cero controladas.
Una gran parte de nuestro tiempo y recursos en los próximos años se dedicará a desarrollar un
conjunto de ensayos de viabilidad que se pueden utilizar para detectar la toxicidad de soluciones de vitrificación mejoradas.
Dichos ensayos no se limitarán al trabajo de cortes de cerebro in vitro, sino que incluirán todo el cerebro in situ.
electrofisiología también.
También hemos recibido apoyo financiero para desarrollar un modelo de reanimación de cuerpo entero, que
nos permiten validar soluciones de conservación de órganos y soluciones de vitrificación en condiciones hipotérmicas y
altas temperaturas bajo cero.
Nuestro esfuerzo por simular condiciones criónicas realistas en nuestro laboratorio sigue siendo un trabajo en progreso. Hasta aquí
nos hemos limitado principalmente a la perfusión crioprotectora después de una isquemia fría o caliente,
con un fuerte énfasis en la isquemia fría. Observaciones recientes en nuestro laboratorio indican que existe una
fisiopatología distinta asociada con isquemia caliente (e hipertermia) que limita simplista
extrapolaciones entre isquemia fría y cálida mediante la ecuación de Arrhenius.
En un modelo criónico más realista, los períodos variables de isquemia caliente preceden a la isquemia fría. En
En particular, nuestro objetivo es investigar la eficacia de la sustitución de sangre cuando la sustitución de sangre es
retrasado; un escenario que es común en la práctica criónica y que básicamente constituye la regla para
organizaciones que no ofrecen servicios de reserva y estabilización.
Advanced Neural Biosciences, Inc., se incorporó en 2008 y realiza criobiología neural
investigación. Hemos recibido financiación y equipamiento de la Sociedad Inmortalista, Life
Extension Foundation, Cryonics Institute y Alcor Life Extension Foundation. Estamos
extremadamente agradecido con Alan Mole, Mark Plus, York Porter, Ben Best, Jordan Sparks, Luke
Parrish, James Clement y el Dr. Peter Gouras para obtener información adicional financiera, logística y general.
apoyo.
