به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، طبیعت نشان داده است که جانورانی مانند خزندگان، دوزیستان، کرم ها و حشرات را می توان حفاظت انجمادی(cryopreseve) کرد. برای مثال قورباغه چوب(Rana sylvatica) طی زمستان درون قالب های یخی فریز می شود و در بهار به زندگی باز می گردد. با این حال بافت های انسانی به دنبال هر فریز-ذوب شدن دچار آسیب های جدی می شوند. درک و به حداقل رساندن این آسیب یکی از اهداف cryobiologyاست.

در سطح سلولی، این آسیب ها به میزان کمی شناخته شده اند اما می توان آن ها را کنترل کرد. هر نوع نوع آوری در این زمینه به دو بعد بستگی دارد: بهبود حفاظت طی فریز کردن و بهبود ریکاوری بعد از ذوب کردن. طی فریز کردن، آسیب را می توان با تعدیل کردن و مدیریت دماها به حداقل رساند. یکی از اهداف عمده در این راه مهار تشکیل یخ در سلول ها و بافت است که منجر به تخریب آن ها و پاره شدن سلول ها می شود. به همین دلیل یک مرحله ملایم به نام مرحله شیشه ای(glassy stage) یا vitrification مورد نیاز است که آن را سرد کردن سریع می گویند و با فریز کردن متفاوت است. برای این امر در ابتدا از موادی مانند قند و نشاسته استفاده می شود که ویسکوزیته را تغییر داد و غشای سلولی را حفظ می کنند. مواد شیمایی مانند دی متیل سولفوکساید(DMSO)، اتیلن گلیکول، گلیسرول و پروپانول نیز به وفور برای مهار تشکیل یخ درون سلول استفاده می شوند. اما همه آن چیزی که گفتیم در مورد سلول بود و نگرانی در مورد سلول ها نیست، در مرحله یخ زدگی، بافت ها به طور کلی از نظر زیستی با ثبات هستند. واکنش های بیوشیمیایی شامل دژنراسیون در دماهای بسیار پایین آهسته شده است تا این که در نهایت به طور موثری متوقف شوند. با این وجود، خطر این که ساختارهای بافتی و سلولی دچار مشکلات و گسستگی های فیزیکی شوند بسیار زیاد است. بنابراین به دنبال ذوب کردن، نوسان دمایی منجر به مجموعه ای مشکلات می شود. در این مرحله بافت ها و سلول ها دچار آسیب می شوند، اما این امر روی اپی ژنتیکی کلی ما اثر می گذارند و می تواند منجر به بازبرنامه ریزی های اپی ژنتیکی نیز شوند. بااین حال، استفاده از آنتی اکسیدان ها و سایر مواد می تواند به ریکاوری بعد از ذوب شدن کمک کند و آسیب را مهار کند.

اما زنده کردن کل بدن نیز چالش های خاص خود را دارد. به نحوی که در این میان احیا جریان خون برای اندام ها و بافت ها اهمیت بسیار بالایی دارد. شاید دانستن این مطلب جالب باشد که سرد کردن خود به تنهایی اثر منفی ندارد و می تواند تروما را کاهش دهد. در حقیقت در برخی جاها قربانیان غرق شدگی که زنده شده اند به نظر می رسد که بوسیله آب سرد حفاظت شده اند و این سرد شدن به بقای آن ها کمک کرده است. در برخی از جراحی ها نیز از رویکرد پایین آوردن دما استفاده می شود. در حال حاضر فرایند cryopreservation برای بخش های ساده بدنی مانند انگشتان و پاها انجام می شود و برخی اندام های پیچیده مانند کلیه، کبد و روده ها نیز حفاظت انجمادی شده، ذوب شده و با موفقیت به جانوران پیوند شده اند. این در حالی است که پیوند چنین اندام هایی در مورد انسان نیازمند اندام های تازه و یخ نزده است. به هر حال به نظر می رسد که برای رسیدن به چنین دستاوردی در مورد انسان نیاز به رسیدن به تکنولوژی های قوی تر و شناخت و درک بهتر از مکانیسم های سلولی و مولکولی موجود در این زمینه داشته باشد.

پایان مطلب/