دانشمندان تقریباً یک ساعت پس از مرگ خوک‌ها، مغزشان را احیا کردند

دانشمندان چینی تقریباً یک ساعت پس از توقف گردش خون، فعالیت مغز را در خوک‌ها بازیابی کردند. در برخی موارد، این فعالیت تا چندین ساعت حفظ شد. این موفقیت، بیانگر گامی بزرگ در جهت درک نحوه‌ی بازیابی عملکرد مغز انسان پس از ایست قلبی ناگهانی است و نشان می‌دهد که پزشکان ممکن است فرصتی کوتاه برای احیای موفقیت‌آمیز بیماران پس از ایست قلبی داشته باشند.

ترفند دانشمندان برای دستیابی به موفقیت اخیر، ادغام کبد سالم بیمار (عضوی که بدن برای تصفیه خون از آن استفاده می‌کند) در سیستم حمایت از زندگی است که برای احیای مغز پس از گذشت زمانی مشخص استفاده می‌شود.

ایست قلبی ناگهانی بروز مشکلات متعدد در بدن را به‌دنبال دارد؛ زیرا جریان خون به سرعت متوقف می‌شود. کاهش جریان خون به بخش‌های مختلف بدن به ایسکمی معروف است و وقتی این اتفاق در مغز رخ می‌دهد، می‌تواند ظرف چند دقیقه آسیب‌های جدی و جبران‌ناپذیری وارد کند. به همین دلیل، زمان احیا برای ایست قلبی بسیار کوتاه است.

در سال‌های اخیر، دانشمندان از مدل‌های خوک برای آزمایش روش‌هایی برای محدودکردن آسیب مغزی استفاده کرده‌اند. گروهی از دانشمندان به سرپرستی شیائوشون هه، پزشک دانشگاه سان یات-سن چین با استفاده از مدل‌های خوک نقش کبد را در احیای مغز پس از ایسکمی ناشی از ایست قلبی بررسی کردند.

پژوهشگران با استفاده از ۱۷ مینی‌خوک تبتی پرورش‌یافته در آزمایشگاه، تأثیر حضور کبد را در شرایط از دست‌دادن گردش خون را بررسی کردند. در مجموعه‌ای از آزمایش‌ها، دو گروه از خوک‌ها به مدت ۳۰ دقیقه دچار ایسکمی مغزی شدند؛ یک گروه تحت ایسکمی کبدی قرار گرفتند و گروه دیگر ایسکمی کبدی را تجربه نکردند. در همین حال، گروه کنترل تحت هیچ‌گونه ایسکمی قرار نگرفت.

وقتی خوک‌ها تحت اتانازی قرار گرفتند و مغز آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت، گروه کنترل به‌طور واضح کمترین آسیب مغزی را نشان داد؛ اما از دو گروه دیگر، گروهی که دچار ایسکمی کبدی نشده بود، آسیب مغزی کمتری را نسبت به گروه مبتلا به ایسکمی کبدی، نشان داد.

مرحله‌ی بعدی پژوهش شامل تلاش برای ادغام کبد سالم در سیستم حمایت از زندگی برای احیای مغزی بود که به‌طور کامل از خوک تحت اتانازی جدا شده بود. گرچه این سناریو به احتمال زیاد برای درمان انسان‌ها استفاده نخواهد شد، به دانشمندان کمک می‌کند بازه‌های زمانی را که در آن احیا ممکن است، بهتر درک کنند.

سیستم پایه حمایت از زندگی شامل قلب و ریه مصنوعی بود که به پمپاژ مایعات در مغز کمک می‌کرد. برای یک گروه، کبد خوک هم به سیستم اضافه شد. ابتدا مغزها ۱۰ دقیقه پس از شروع روند حمایت از زندگی به سیستم‌های حمایت حیات متصل شدند. در سیستم بدون کبد، فعالیت الکتریکی مغز در عرض نیم ساعت آغاز شد و سپس به تدریج کاهش یافت.

تیم همچنین تأخیرهای مختلف را آزمایش کرد و مغزها را در زمان‌های ۳۰، ۵۰، ۶۰ و ۲۴۰ دقیقه پس از قطع جریان خون به سیستم دارای کبد متصل کرد. طولانی‌ترین زمان که بیشترین امید را داد، ۵۰ دقیقه پس از محروم‌شدن از خون بود: مغز فعالیت الکتریکی را از سر گرفت و این وضعیت به مدت شش ساعت حفظ شد تا اینکه آزمایش به پایان رسید.

در مغزهایی که به مدت ۶۰ دقیقه از اکسیژن محروم شده بودند، فعالیت تنها به مدت سه ساعت دوباره آغاز شد و سپس کاهش یافت که نشان‌دهنده بازه‌ای بحرانی است که در آن احیا می‌تواند با افزودن کبد سالم موفقیت‌آمیز باشد.

نتایج نشان می‌دهد کبد نقش مهمی در پیشرفت آسیب مغزی پس از ایست قلبی دارد. یافته‌های پژوهش جدید مسیرهای جدیدی را برای تحقیق در زمینه‌ی آسیب مغزی باز می‌کند و ممکن است دانشمندان در آینده بتوانند نرخ بقای بیماران انسانی را بهبود دهند.

پژوهش در مجله‌ی EMBO Molecular Medicine منتشر شده است.