Új Ifjúság, 1974. július-december (23. évfolyam, 27-52. szám)
1974-12-17 / 51-52. szám
m krlobiolögía az él« szervezetekül nek vagy azok egjtes szerveinek, * " sejtjeinek erős lehűtés, {agyás u- tánl viselkedését vizsgálja (Krlosz ■>= hideg; biológia «= élettan). Ezek a vizsgálatok önmagukban Is Izgalmasak és érdekesek, hiszen beletorkollnak a földi vagy esetleg más égitesteken levő élet keletkezésének a kérdésvilágába is. Van azonban a krlobloléglának nagyon Is gyakorlati, kézzelíoghaté értelme Is. k krlobiolégla kutatási eredményeit máris ipartlag hasznosítja a konzervgyártás, nem működhetnének nélküle a mesterséges megtermékenyítő állomások, és nem nélkülözhetik a szövet- vagy szarv- pőtléssal foglalkoző sebészek sem. A hibernálás nem fogyasztás A természetben létezik jő néhány rág- csálő és rovarevő állat, amelynek úgy sikerül alkalmazkodnia a télhez, hogy ilyenkor csaknem teljesen abbahagyja a táplálkozást, és hosszú, úgynevezett téli álomba szenderül. Szervezetének működése a minimálisra csökken, hosszú 1- detg megél táplálék nélkül — hiszen nem is találna táplálékot. Amikor ismét felmelegszik az Idő. és újra repkednek a rovarok, a téli álmot alvő állatok Is „életre kelnek“, s újra táplálékhoz jutnak. Ha nem „tanulták“ volna meg a lehűlést, a megdermedést, a téli álmot, éhen pusztultak volna. A téli álom vagy a hibernálás csak a test bizonyos fokú lehűlését — nem fagyasztását — jelenti. A hűtött állapotban mind a kémcsőben, mind az élő szervezetben végbemenő vegyi folyamatok nagymértékben lelassulnak. Hibernált állapotban ezért az éppen csak pislákoló élet anyagcsere-folyamatainak e- nergialgényét Igen kevés „üzemanyaggal“ lehet kielégíteni. Ebből a felismerésből kiindulva 1950-ben a francia Henry Labory bizonyos sebészeti műtétek megkönnyítésére, az altatás biztonságosabbá tételére kidolgozta az emberek ban keletkezett jégkristályok a hús élvezeti értékét nem rontják szükségképpen. hanem gyakran még fokozhatják is, egyszerűen azért, mert a hús durva kötöszövett szerkezetét károsítják, és így 8 rágós húsból Is könnyebben feldarabolható, lazább szerkezetű hús válik. Ez a tény azonban mit sem változtat azon. ho.gy a hűtőszekrényben fagyasztva tárolt hús sejtjei roncsolőd- nak. A roncsolt sejtekből állő hús tehát fogyasztásra kiválóan alkalmas lehet, de a sejtek tovább élni képtelenek. A krtoblolégiával foglalkoző konzervipart szakembert persze egyáltalán nem érdekli az, hogy növényi vagy állati e- ledetű konzervje a felolvasztás után é- letképes marad-e. Az 'S feladata azt elérni. hogy 8 fagyasztott konzerv — legyen az gyümölcs vagy hús — kalória-, vitamin- és más biológiai vagy élvezeti értéke a konzerválás során minél kevésbé csökkenjen. Sejteket már sikerül Gyökeresen más viszont a helyzet akkor. amikor a krtoblológusnak úgy kell sejtet vagy szervet megfagyasztania, hogy az a felolvasztás után életképes maradion. Egyetlen sejt. bár rendkívül parányi, valójában mégis hallatlanul bonyolult felépítésű, élő rendszereket fog lal magában. A krlobiolőgus először e- gyetlen sejt fagyasztásával és életképességének felolvasztása utáni ellenőrzésével foglalkozott. Sokfajta védőanyag alkalmazásával sikerűit már vörösvértes- teket, spermiumot (megtermékenyftö sejtet), csontvelőt, különféle szöveti sejtekből származó tenyészeteket és sok-sok fajta mikroorganizmust fagyasztással úgy konzerválni, hogy a felolvasztás után élet-. Illetve szaporődóké- pességüket megtartották. Hangsúlyoznunk kell azonban, hogy ezeknek az e- redményeknek az elérése sem volt egyszerű. Általában ugyanis más-más sejt védelméhez, más-más védőanyagra van ni. Mivel azonban a szervek különböző sejtjei nem egyenlő arányban fogadják magukba a fagyvédő anyagokat, ezért azok. amelyekben nem volt kielégítő a fagyvédeiem. rendszerint elpusztultak. Márpedig ahhoz, hogy egy szerv felolvasztás után Is életképes maradjon, nem szabad benne egyetlen sejtfélének sem elpusztulnia Egyelőre annyit sikerült elérni, hogy a szervek sejtjeinek mintegy 30 százaléka túléli a fagyasztást. Ez Ijedig még nagyon kevés a túléléshez. 1957-beu és 59-ben sikerült már kutya- és hörcsogszfvet felolvasztás után Igen rövid Időre rítmtkus összehúzásokra bírni, s Ilyen vesét átültetni. Ezek az átültetett vesék azonban rövid ideig és eleve hiányosan működtek. Az állat- kísérletekben tehát még nem sikerült olyan eredményeket elérni, amelyek reális lehetőséget adnának ahhoz, hogv AZ ORVOSTUDOMAN Ö'Ö-B€L! SEGÍTŐJE f. hiberná'lását, lehűtését. (A hibernálás következtében csöikken az oxigénfogyasztás, és ez megkönnyíti bizonyos műtétek elvégzését). Az operálandó beteget a mütőásztalon jégzacskőkkal veszik körül, s ezt a hűtést rendszerint az idegrendszerre ható gyógyszerekkel Is kombinálják. Hlbernáláskor nagyon szigorúan ellenőrzik a testhőmérsékletet, és sohasem mennek + 24 Oelsius-fok alá. Ha a műtét után a hibernált beteget fokozatosan felmeleglttk 37 fokra, akkor a- nyagcsere-íolyamatal tökéletesen rendbe jön-nek. Huszonnégy fok alatt azonban mindaz emberben, mind az emlősállatokban a szív, már olyan maradandó károsodást szenved, hogy felmelegítés után rendszerint nem nyeri vissza működőképességét. És minél lejjebb men-nek a hűtéssel. annál helyrehozhatatlanabb károsodások következnének be. Télen, vagy általában hideg környezetben a testvégeken {ujjak, orr, fül) bekövetkező „fagyásnak“ voltaképpen ugyancsak semmi köze sincs a fizikai értelemben vett fagyáshoz. A fizikában fagyás alatt azt értjük, amikor a víz 0 Celsíus-fokon folyékony halmazállapotú anyagból szilárd halmazállapotúba megy át, jéggé alakul. A .pnegfagyott“ testvégeken azonban nem fagy a sejtek vagy a vér jéggé, hanem mindössze a szöveteket tápláló erek húzódnak görcsösen össze, s nem képesek ellátni a feladatukat. A bőr és az alatta levő szövetek tehát már jóval a fagypont elérése elő-tt elhalnak, egyszerűén azért, mert nem Jutnak táplálékhoz, megszűnik a vérellátásuk. A kriobloiógla tehát nem hlbemálást, hanem a szó fizikai értelmében a fagyási jelenti éló sejtekben, szervezeteikben, rendszerekben. Roncsoló jégkristályok Hogy a fagy az élő sejteíket elpusztítja, arról szinte minden ember személyesen megbizonyosodhatott már. Ha télen véletlenül nyitva felejtik a piacét vagy a vermet, amelyben burgonyát tárolnak, a keménnyé fagyott burgonya élvezhetetlenné és továbbtermesztésre Is alikalmatlatmá válik. Ha ugyanis az alma vagy a burgonya belsejében megkezdődik a fagyás, a keletkező Jégkristályok megsértik, elroncsolják a növényi sejtek és rostok szerkezetét. Nem meglepő tehát, hogy a Jégkristályok feilol- vadás után a fagyott gyümölc^ és növények mállékonnyá, puhává válnalk. A hűtőszekrényekben fagyasztott hússzükség, tehát gyakorlatilag szinte minden sejtféle fagyasztásához külön-külön egyedi eljárást kellett kidolgozni: A sejtek általában akkor élik túl a fagyasztást, ha a víznek a jégállapotba való átmenetekor nem keletkeznek jégkristályok. Ezt csak úgy sikerül elérni, ha a fagyasztásl sebesség olyan gyors, hogy a sejtek vltzartalraa a krtstályálla- potot átugorva, azonnal egynemű, üveg- szerű állapotba megy át ilyen fagyasztást sebesség egyelőre még csak mik- .roszköpikus vékonyságú rétegekben érhető el. A 7 mikron hosszú fi mikron a milliméter ezredrésze), s mindössze 2 mikron vastag emberi vörösvértestek fagyaszthatók egyelőre- Ilyen gyorsasággal. Á sejt éiő rendszerének szétro-mbo- láSB fagyvédő anyagok alkalmazásával is meggétolhatő. A glicerin és más fagyvédő anyagok például behatolnak a sejthártyán keresztül a sejtbe, és megakadályozzák a jégkristályok képződéit. A fagyt'édő anyagok hatására egyneműen. övegszerűen megfagyott sejtvlz nem tesz kárt a sejthártyában, és a sejten belüli setjsze.-vecskék hártyáiban, éppen ezért a sejt megtartja a .szerkezetét, és felolvadás után képes újra ©llát- n’ életfunkcióját, tehát Ismét anyagcserét folytat, mozog, szaporodik Talán felesleges hangsúlyoznunk, hogy a kriobloiógla sejtkonzerválás szintjén elért eredményeinek mi a jelentősége. Néhány gyakorlati alkalmazást már emlfteftünk. De ha arra gondolunk, ho.gy a győgyászatoan egy-e.gy ember életének megmentéséhez ép vöi’ös- vértestekre, csontvelőre bármikor szükség lehet, akkor értékelhetjük fgazáp e- zeket a Itezdett, de ígéretes sikereket. A szív és a vese még elpusztul A következő lépés a szervkonaerválás megkísérlése volt. Valamely szerv — például a vese vagy a máj — összehasonlíthatatlanul bonyolultabb, mint e- gyetíen sejt. A legkülönfélébb sejtcso- porwk mllllárdjaií) kívül a szervnek érrendszere, nylrokáramlása és Idegéi is vannak. Emlősök szöveteit, még Inkább szerveit, védőanyagok alkalmazása nélkül úgy megfagyasztanl. hogy azok életképességüket a felolvasztás után visszanyerjék, egyelőt» nem lehet. Eddig csupán elhaltak szeméből nyert, átültetésre alfcahnas szaruhártyákat sikerült fagyasztással tartósítani. Megkísérelték már persze különböző védöanyagékat a vér- vagy a njdroká- ram fl^n az egyes szervekbe bejuttatbaleset során elhalt emberek ép, egészséges belső szerveit átültetés céljaira fagyasztva lehessen tartósítani. Pedig valójában ez a krioblológusok igazi célja. Semmiképpen sem számolhatunk tehát azzal, hogy az emlős élőlények világába tartozó magunkfajta embert, vagy akár csak egy egeret is ügy tudnánk megfagyasztani, hogy az felolvadás u- tán továbbra is életképes maradjon. Egy 73 éves korában rákban szenvedő gazdag amerikai tehát hiába hűtette te folyékony hidrogénben mínusz 200 fokra magát, hogy akkor keltsék újra életre amikor a rákot már gyógyítani lehet. Az Ilyen lehetőség egyelőre a hiú ábrándok világába tartozik. Egy kis fantasztikum Van még a kriobiolőglának néhány e- .gészen különleges vetülete is. Angol gyógyszerkutatók 1960-ban, amikor egy nyári péntek délben elmentek vikendre, hétfőn meglepő dolgot észleltek. Egyik lieniclllln-készltményük szabadon, plusz 37 fokon hagyott része változatlan maradt, de a mínusz 18 fokos hűtőszekrényben tartott adag mélyreható bomláson ment át. Ez az észlelés megdöntött egy régi kémiai alaptörvényt, amely szerint a vegyi reakciók a hőmérséklet csökkenésével arányosan mindig lelassulnak. Biológiai rendsaenekben tehát ez a tétel csak megszorításokkal érvényes, mert — mint ez a példa Is mutatta — kivételek Is vannak. Ezért merült fel annak a lehetősége, hogy távoli égitesteken, ahol vfz feltételezhető, ott a fagy és az olvadás váltakozása 'ellenére vagy a tartós fagy állapotában Is elképzelhető valamilyen élet. A Marssal kapcsolatban Ilyen elméletek egész so^ra látott már napvilágot. Ez a kriobloiógla egyik érdekes vetülete. A másik elképzelés sokkal fantasztl- kusabb. Az űrkutatóknak ahhoz, hogy távoM égitesteket elérjenek, évtizedekig, évszázadokig kellene utazniuk. Esetleg csak a dédunokák érnének célba. Fagyasztással viszont meg lehetne akadályozni az űrrepülés alatti öregedést, persze, ha a fagyasztást egyáltalán sikerülne megoldani, s ha valamilyen au- toraattkus parancsra sikerülne a fagyasztott embert, a távolt égitesten újjáéleszteni. De hát ez ma még a fantasztikus regények világába tartozik. Egyelőre még sok-sok olyan nehéz kérdést kell megoldani a krloblológiának, amely a földön élő emberek mai és holnapi gyakorlati gondjait segíthet megoldani. Dr. SZENDE! ADAM o tm 2 sa BO I ;Q3 % S X
