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giovedì 18 aprile 2019

Il cervello non muore mai ?


Stamani, sulla prestigiosa rivista “Nature”, è uscito un articolo nel quale si riporta un esperimento in cui sono state ripristinate le funzioni cellulari cerebrali di cervelli di animali (in questo caso maiali) dopo quattro ore dal decesso (https://www.nature.com/articles/d41586-019-01216-4).
La notizia è oltremodo interessante ed ha subito suscitato diversi commenti di tono differente che vanno dall’incredulo allo sconvolto poiché trattare di “ripristino” funzionale post-mortem rende tutti alquanto “suscettibili”. L’articolo scientifico relativo all’esperimento (scaricabile se abbonati alla rivista: https://www.nature.com/articles/s41586-019-1099-1) è piuttosto intrigante e dall’abstract si legge che, grazie ad un sistema che permette il ripristino del microcircolo cerebrale dal nome “Brain-Ex”(abbreviato con “BEx”), si riesce ad osservare “the preservation of cytoarchitecture; attenuation of cell death; and restoration of vascular dilatory and glial inflammatory responses, spontaneous synaptic activity, and active cerebral metabolism in the absence of global electrocorticographic activity.  These findings demonstrate that under appropriate conditions the isolated, intact large mammalian brain possesses an underappreciated capacity for restoration of microcirculation and molecular and cellular activity after a prolonged post-mortem interval” (“la conservazione della citoarchitettura; attenuazione della morte cellulare; e ripristino delle risposte infiammatorie dilatatorie e gliali vascolari, attività sinaptica spontanea e metabolismo cerebrale attivo in assenza di attività elettrocorticografica globale. Questi risultati dimostrano che in condizioni appropriate il cervello di mammifero isolato e intatto possiede una capacità sottovalutata per il ripristino della microcircolazione e dell'attività molecolare e cellulare dopo un prolungato intervallo post-mortem”).
Altre peculiarità biologiche riportate nell’articolo (che qui evito di citare) indicano come sia in realtà possibile un recupero biochimico-funzionale delle strutture interessate dopo un danno che l’assenza di circolazione sanguigna e mancanza di ossigeno cerebrale inducono come reazione dopo la morte.
A quanto sembra le cellule (e probabilmente la struttura stessa) può sempre manifestare una forma di “recupero” anche dopo quattro ore dall’avvenuto decesso, grazie ad opportuna perfusione, sino a mostrare un ripristino metabolico e di attività elettrofisiologica cellulare, compresa la termoregolazione, preservando l’integrità tissutale.
Chiunque sia appassionato di Neurobiologia (compreso il sottoscritto, lo ammetto) si trova a leggere una serie di dati molto interessanti che aprono, biochimicamente e neurofisiologicamente, nuovi ed appassionanti interrogativi.
Sembra che il dottor Frankenstein, alla fine, non abbia così torto e che al posto del fulmine rigeneratore vi sia “BrainEx” con la sua potente ed intelligente tecnologia.
Le cose, però, non stanno proprio così.
In verità, siamo ben lungi dal “rianimare” un individuo post-mortem come nei migliori film horror e questo esperimento non tratta tanto del ripristino mentale globale (manca l’attività elettrocorticale globale, ad esempio), quanto della possibilità di agire su distretti colpiti patologicamente da un danno ipossico (per carenza di ossigeno) come l’ictus o l’ischemia; lo studio, difatti, riporta nelle sue conclusioni che “overall, the ability to utilize this technology to investigate neurophysiological recovery of the brain following global anoxia or ischaemia provides the basis for a new class of tools. We have found encouraging evidence that brings into question the time-course and cessation of molecular and cellular brain functions following prolonged circulatory arrest. Future studies and considerations will spur further development and implementation of this technology to study broad scientific questions in the large, mammalian brain” (“nel complesso, la capacità di utilizzare questa tecnologia per studiare il recupero neurofisiologico del cervello in seguito all'anossia globale o all'ischemia fornisce la base per una nuova classe di strumenti. Abbiamo trovato prove incoraggianti che mettono in discussione il corso del tempo e la cessazione delle funzioni cerebrali molecolari e cellulari dopo un prolungato arresto circolatorio. Studi e considerazioni futuri stimoleranno lo sviluppo e l'implementazione di questa tecnologia per studiare ampie questioni scientifiche nel grande cervello dei mammiferi”) ed ovviamente, trattandosi del cervello, mette in guarda considerando le implicazioni etiche che vi sono nel riportare alla funzionalità certi elementi cerebrali definitivamente compromessi: “this possibility raises important ethical considerations that must be addressed by researchers, institutional boards, and funding agencies, requiring the establishment of unambiguous standard operating procedures to preclude the possibility of re-activating and maintaining remnant wareness or brain functions that may result in inadvertent suffering” (“questa possibilità solleva importanti considerazioni etiche che devono essere affrontate dai ricercatori, dai consigli istituzionali e dalle agenzie di finanziamento, che richiedono l'instaurazione di procedure operative standard inequivocabili per impedire la possibilità di riattivare e mantenere le restanti capacità o funzioni cerebrali che possono causare sofferenze involontarie”) citando un altro interessante articolo prodotto da Farahany, N. A. et al.: Farahany, N. A. et al. “The ethics of experimenting with human brain tissue” Nature 556, 429–432 (2018).
Se sia possibile ristabilire un’attività cerebrale elettroencefalica post-trattamento ancora non è chiaro e molti dubbi rimangono sulla funzionalità effettiva dell’organo isolato e sottoposto alla tecnologia BEx: “in the absence of longer perfusion studies, it is still unclear whether the technology we describe is capable of restoring global ECoG activity in the isolated brain. However, the inclusion of various antagonists in the BEx perfusate might exert an overall inhibitory tone within the brain, further dampening global network activity (“in assenza di studi di perfusione più lunghi, non è ancora chiaro se la tecnologia che descriviamo sia in grado di ripristinare l'attività ECoG globale nel cervello isolato. Tuttavia, l'inclusione di vari antagonisti nel perfusato BEx potrebbe esercitare un tono inibitorio generale all'interno del cervello, indebolendo ulteriormente l'attività della rete globale”) tanto che il complesso sistema di reti neuronali di elaborazione non sembra possa essere a sufficienza ripristinato.
Interessante, nell’esperimento, è anche la risposta infiammatoria da parte della microglia cerebrale (che funge da sistema immunitario del distretto) quando l’organo perfuso da BEx viene iniettato con lipopolisaccaride, indicando pure una certa reattività ad elementi esterni.
Certo, non dovete pensare ad un bel cervello intero a cui viene fatto di tutto, ma ad una serie di piccole “fette” su cui sono state condotte prove e verificati dati elettrochimici e il nostro povero cervello sembra, in tal modo, più un salame affettato che l’organo principe delle ricostruzioni alla Dario Argento. Siamo quindi ad una svolta epocale ?
Forse… sicuramente siamo più vicini alla comprensione di qualcosa di insolito e collocato ad un limite che ci pone di fronte a tanti interrogativi sulla nostra vera “sostanza” che ci costituisce ed identifica come individuo prima ed essere umano poi, ma attenzione: lo studio non indica certo la possibilità di far “risorgere” chi è defunto o la realizzazione quasi “fantasy” del trasferimento di coscienza o della modificazione animica !
Quello che qui viene proposto non riguarda la religiosità o le credenze di ognuno di noi, ma fatti biologici che possono esser impiegati sia per una ricerca scientifica su quello che risulta essere uno dei sistemi più complessi del vivente, sia per una possibile cura per malattie altamente invalidanti e potenzialmente letali e sperimentare nuovi farmaci; nel caso dell’uomo potrebbe esser possibile ritardare la neurodegenerazione tipica di tante malattie (Alzheimer, Parkinson, etc…) permettendo ricerche ad oggi non realizzabili dato che le tecniche di conservazione tissutale in uso impiegano processi (il “freezing”, ad esempio) che modificano la struttura cellulare in modo irreversibile.  


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