I b e r n a z i o n e U m a n a

N o t e T e c n i c h e

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L a procedura per l'ibernazione di un paziente,negli Stati Uniti,inizia, di solito,nella sala di rianimazione di un ospedale,dove lo stesso è in fin di vita per una grave malattia.

Subito dopo l'arresto cardiaco,un medico certifica la morte legale,quindi,viene applicato al paziente un apparecchio cardio-polmonare meccanico che,comprimendo ritmicamente il torace,assicura la ventilazione dei polmoni ed un continuo flusso di sangue al cervello. Contemporaneamente viene erogato ossigeno.

- Foto 1. ( Da pag. 30 di Cryonics magazine,2nd Qtr. 2000,volume 21:2) . - La squadra di pronto intervento,in ospedale,presta le prime cure - al paziente,1 o 2 minuti dopo l'arresto cardiaco.

Entro 2 minuti vengono somministrati,per endovena,vari farmaci per ridurre i danni dell'episodio ischemico e della successiva riperfusione e cioè: anticoagulanti come l'eparina e la streptokinasi,per inibire la formazione di coaguli di sangue,particolarmente nel microcircolo cerebrale,il metilprednisolone e la clorpromazina,per stabilizzare le membrane cellulari,il mannitolo ed il destrano 40,per ridurre l'edema,il calcio-bloccante nimodipina,l'epinefrina,per migliorare la perfusione e la pressione del sangue, la deferoxamina,per ridurre i danni da radicali liberi,il sodio citrato,per ridurre i danni da riperfusione cerebrale,il potassio cloruro,per ridurre il metabolismo cerebrale,il metubine iodite,per inibire il brivido ,THAM,antibiotici a largo spettro,inoltre,viene somministrato,mediante sondino gastrico,del malox per prevenire la comparsa (per effetto dell'ipotermia profonda indotta) di ulcere gastriche emorragiche.

Vengono posizionate delle termosonde (una nasofaringea ed una orofaringea) ed il paziente viene raffreddato con spray freddo e ghiaccio tritato,viene somministrato,per via polmonare,del fluorocarbonio alla temperatura di 0 °C,per produrre un raffreddamento rapido del sangue che,circolando nel cervello,lo raffredda a sua volta.

Le funzioni cardiorespiratorie sono costantemente mantenute con l' apparecchio cardio-polmonare meccani co mentre il paziente viene adagiato in un contenitore portatile e coperto con ghiaccio tritato a 0 °C.

- Foto 2. (Foto 2,da pag. 32 di Cryonics Reaching For Tomorrow,Third Edition,1991). - Dopo la somministrazione dei farmaci ed un primo raffreddamento con ghiaccio,spray freddo e fluoro - carbonio,il paziente,le cui funzioni cardiorespiratorie sono mantenute con un apparecchio cardio - polmonare meccanico,viene adagiato in un contenitore portatile.

Quindi,il paziente viene portato via dall'ospedale per essere trasferito in una camera mortuaria.

- Foto 3. (Da pag. 7 di Cryonics magazine,1st Qtr.2002,volume 23:1). - Lo speciale contenitore refrigerato utilizzato per il trasporto del - paziente.

Durante il trasporto,l'assistenza cardiorespiratoria continua ininterrottamente e vengono somministrati altri 500 cc di fluorocarbonio freddo.

In camera mortuaria viene somministrato ancora fluorocarbonio (1500 cc). Quando la temperatura naso-oro-

- Foto 4. (Da pag. 30 di Cryonics Magazine,2nd Qtr. 2000,volume 21:2). - In camera mortuaria un paziente sta per essere adagiato sul tavolo - anatomico per essere sottoposto a lavaggio del sistema circolatorio. -

faringea scende intorno ai 15° C,previa incisione della vena e dell'arteria femorale,con una pompa a circuito a perto,(vedasi foto 5,in basso), viene fatto defluire tutto il sangue ed il sistema circolatorio viene lavato con c.a

- Foto 5. (Da pag. 31 di Cryonics magazine,2nd Qtr. 2000,volume 21:2). - La pompa usata per il lavaggio del sistema circolatorio. -

15 litri di una speciale soluzione salina preraffreddata a 0 °C,a ph lievemete elevato (7,8),contenente hidrossietyl starch o Viaspan,alla pressione di c.a 115 mmHg ed alla velocità di c.a 1 litro al minuto. Durante il lavaggio il raffreddamento del paziente continua e,c.a 2 ore e mezza dopo la morte,la temperatura naso-oro-faringea è di c.a 9°C. A questa temperatura l'apparecchio di supporto cardio-polmonare viene sconnesso dal paziente che,co perto con ghiaccio tritato a 0 °C, all'interno di uno speciale unità di trasporto (vedasi foto 6) viene trasferito,

Foto 6. (Da pag. 29 di Alcor Life Extension Foundation,An Introduction,Ed. 2001).

con ambulanza o per via aerea,nella sala operatoria di un'associazione crionica (ossia un'associazione specializza

- Foto 7. (Da pag. 1 di Cryonics Reaching For Tomorrow,Fourth Edition,1993). - Ambulanza appositamente equipaggiata per il trasporto del paziente in condizioni di ipotermia - profonda.

ta nella conservazione a bassissima temperatura ed a lungo termine del corpo umano) dove personale medico ed infermieristico,appositamente addestrato,è pronto a perfonderlo con una soluzione antigelo a base di glicerolo o con una soluzione vetrificante,messa a punto,in tempi più recenti,dal biofisico Brian Wowk e coll.

- Foto 8. (Da pag.34 di Cryonics Reaching For Tomottow,Third - Edition,1991). - La sala operatoria

Innanzitutto,vengono praticati due fori alla sommità del cranio,per consentire la visione diretta dei due emisferi

- Foto 9. (Da pag. 31 di Cryonics magazine,2nd Qtr. 2000 volume 21:2). - Chirurghi al lavoro in sala operatoria.

cerebrali. Attraverso questi fori si può osservare se il cervello sia andato incontro o meno ad emorragia od edema,che potrebbero comprometterne la perfusione con l'antigelo,e la riduzione volumetrica di questo organo in risposta alla perfusione con l'antigelo stesso. Una riduzione di volume indica una buona rimozione dell'acqua e la sua sostituzione,nel tessuto nervoso,con il crioprotettore. L'edema,evidenziato da un aumento di volume del cervello,indica che il tessuto è stato danneggiato dal prolungato episodio ischemico,dopo l'arresto cardiaco,e che l'antigelo non può essere assorbito sufficientemente dall'organo. Viene eseguita anche una sternotomia mediana e vengono esposti il pericardio e l'aorta ascendente per valutare,come con i fori di trapanazione, le condizioni di perfusione interna (si può osservare,cioè,se il sangue sia stato asportato completamente dai vasi durante il lavaggio del sistema circolatorio e se la glicerolizzazione dei tessuti profondi sia completa ed uniforme. In caso affermativo i tessuti all'interno del torace appaiono disidratati,ridotti di volume,e di aspetto cereo. Il muscolo scheletrico presenta un colore più intenso,mentre la cute appare di colore ambra).

Una termocoppia, ed un fonosensore (per il rilievo delle fratture), sono inseriti nei fori di trapanazione del cranio, mentre un sondino per la misurazione della pressione viene posizionato nell'aorta discendente. Nel caso in cui la perfusione debba essere eseguita con glicerolo, dopo un eventuale risciacquo del sistema circolatorio a circuito aperto,i chirurghi connettono i vasi femorali del paziente, che viene mantenuto alla tempera tura di c.a 0 °C, alla macchina cuore-polmone,che fa circolare nello stesso, a circuito chiuso, una soluzione salina fredda con una concentrazione iniziale di glicerolo del 4%. Altro glicerolo viene aggiunto molto gradualmente, nell'arco di c.a 5 ore, sino a raggiungere una concentrazione di c.a. il 30% o più. L'aggiunta del crioprotettore alla soluzione di perfusione deve essere molto lenta e graduale, a causa delle limitazioni metaboliche che inibiscono una rapida assimilazione di questo fluido molto viscoso (la foto 10,in basso,è il grafico relativo al limite di tolleranza di cellule e tessuti al glicerolo).

Foto10. (Da pag. A-3 di Cryonics Reaching For Tomorrow,Third Edition,1991). Come mostra questo grafico,sarebbe necessario sostituire il contenuto in acqua di un paziente con c.a il 50% di glicerolo per eliminare completamente i danni meccanici dovuti alla formazione del ghiaccio nei tessuti. Purtroppo,a causa della tossicità e della viscosità di così alte concentrazioni di glicerolo,questo non è possibile,per cui,si stanno cercando altre sostanze crioprotettive (antigelo) e si sta cercando di mettere a punto miscele crioprotettive meno tossiche e che in concentrazioni minori siano in grado di ridurre od eliminare la formazione del ghiaccio durante il raffreddamento. Una speciale miscela,meno tossica e più efficace,formata da glicerolo e ghiaccio-bloccanti,da c.a un anno viene impiegata per la vetrificazione dei pazienti.

Durante la perfusione,la pressione della soluzione circolante,la temperatura e le condizioni biochimiche del paziente,sono costantemente monitorati,e la concentrazione del crioprotettore nei tessuti viene misurata accuratamente con sensori refrattometrici (vedasi foto 11).

- - Foto11. (Da pag. 6 di Cryonics magazine,1st Qtr. 2001,volume22:1). - Quadro di output del refrattometro usato dai medici - per monitorare la concentrazione dell'antigelo,nei tessuti del - paziente,durante la perfusione.

In alternativa,la perfusione può essere eseguita previa incannulazione dell'aorta ascendente e del ventricolo o dell'atrio destro. Al termine della perfusione con il crioprotettore, i fori di trapanazione ed il torace vengono chiusi e le incisioni cucite con le sonde in sede. Quindi, il paziente,la cui temperatura corporea,a questo punto,è di c.a. 5 °C, viene sconnesso dalla macchina cuore polmone, rimosso dal tavolo operatorio e,protetto da un involucro di plastica (vedasi foto 12,in basso,a sinistra) viene immerso in c.a 15 litri di olio al silicone,preraffreddato a - 20 °C,all'interno di uno speciale contenitore (foto 13).

- Foto 12. (Da pag. 15 di Cryonics maga Foto 13. (Da pag. 9 di Cryonics magazine,3rd Qtr. 1995, volume 16:3). - zine,3rd Qtr. 1996,volume 17:3).

Grazie ad una speciale unità di raffreddamento computerizzata ed automatizzata,la temperatura viene abbassata di c.a 4 °C /h,sino a -78,5 °C,in un arco di tempo di c.a. 20 ore. Quindi, il paziente viene estratto dall'olio al silicone e dall'involucro protettivo,viene avvolto in un nuovo involucro preraffreddato (foto 14,in basso a sinistra) e collocato in un contenitore metallico (foto 15).

- Foto 14. (Da pag. 34 di Cryonics Rea Foto 15. (Da pag. 15 di Cryonics magazine,3rd Qtr. 1996,volume 7:3). - ching For Tomorrow,Third Edition,1991).

Così protetto,viene introdotto in una unità di raffreddamento dove,con una graduale e controllata immissione di vapore di azoto liquido,la sua temperatura,da - 78,5 °C, scende di 1 °C /h, sino a - 196 °C, in un periodo di c.a. 120 ore (foto 16).

- Foto 16. (Da pag. 10 di Cryonics Foto 17. (Da pag. 35 di Cryonics Rea magazine 3rd Qtr.1995,volume 16:3) ching For Tomorrow,Tird Edition,1991).

Raggiunta questa temperatura,il paziente viene trasferito in un contenitore Dewar,riempito con azoto liquido,per la conservazione a lungo termine (vedasi foto 17,18,19).

- Foto18. (Da pag.34 di Alcor Life Extension Foundation,An introduction, Foto 19. (Da pag. 35 di Cryonics Reaching For - Edition 2001). Tomorrow,Third Edition, 1991). -

Il paziente decide prima della morte se conservare il corpo intero o la sola testa. Nel caso in cui egli abbia optato per la conservazione della sola testa, dopo il lavaggio del sistema circolatorio con la soluzione MHP2 o Viaspan,la stessa viene isolata dal corpo a livello della sesta vertebra cervicale,previa sezione delle arterie carotidi,delle vene giugulari, e delle vertebrali, quindi, attraverso i vasi più grandi del collo, che vengono collegati, a circuito chiuso,alla macchina cuore-polmone, viene perfusa con glicerolo in un arco di tempo di c.a 5 ore. Quindi viene posta all'interno di una speciale unità computerizzata per il graduale raffreddamento sino a -78,5 °C (foto 20).

- Foto 20. (Da pag. 6 di Cryonics magazine,3rd Qtr. 1995, - volume 16:3).

Raggiunta questa temperatura,la testa viene introdotta in un piccolo contenitore dewar e raffreddata con vapore di azoto liquido sino alla temperatura di -196 °C. Raggiunta questa temperatura,la testa viene immersa in azoto liquido all'interno di un piccolo contenitore dewar,per la conservazione a lungo termine.

- Foto 21. (Da pag. 24 di Cryonics magazine,2nd Qtr. 2000,volume 21:2). - Contenitori Dewar grandi,per la conservazione a lungo termine dei - corpi interi,e piccoli per la conservazione delle sole teste dei pazienti.

Nel caso in cui il paziente abbia richiesto la vetrificazione,la testa viene perfusa con c.a. 6 litri di una particolare soluzione vetrificante, in un arco di tempo di c.a. 5 ore. Durante la perfusione,la stessa è posta all'interno di una unità di raffreddamento consistente in una camera umida formata da 2 box di plastica. Del vapore di azoto liquido viene fatto fluire attraverso questa unità.

- Foto 22. (Da pag. 10 di Cryonics magazine,1st Qtr. 2002,volume 23:1).

Al termine della perfusione, la testa viene posta in un piccolo vaso dewar (visibile in basso,a sinistra,nella foto 22,quì in alto)e raffreddata gradualmente sino alla temperatura dell'azoto liquido,che raggiungerà in un arco di tempo di c.a 11 giorni.

Da osservare che, il fattore più critico,per tutta la procedura,è il tempo che intercorre tra l'arresto cardiaco e l'inizio del massaggio cardiaco esterno,durante il quale possono formarsi,nel microcircolo cerebrale,coaguli di sangue irreversibili che impediscono una adeguata perfusione del cervello con la soluzione protettiva,da quì l'importanza di intervenire il più presto possibile dopo l'arresto cardiaco.

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Cenni sperimentali

Foto 23. (Da pag. 29 di Cryonics Magazine,1st Qtr,1995,volume 16:1). -Sezione longitudinale,alla Risonanza magnetica per immagini,di una testa di cane perfusa con 9,4 mole di glicerolo (a sinistra) e di un'altra,non perfusa,(a destra). I tessuti perfusi con glicerolo appaiono più luminosi. Nella testa a sinistra,le aree molto luminose intorno al cervello,che appare ridotto di volume,nei ventricoli cerebrali e nel seno sinistro,contengono liquido di perfusione. Notare che l'umore vitreo degli occhi contiene molto glicerolo. La testa a destra,non contenendo glicerolo,appare opaca.

Foto 24. (Da pag. 13 di Reaching For Tomorrow,Third Edition,1991). Questo è un rene di gatto asportato da un animale perfuso con glicerolo,raffreddato a -196 °C e scongelato. L'organo presenta grandi fratture. I crioprotettori accentuano questo tipo di danno. Teoricamente,le fratture possono essere eliminate semplicemente evitando un raffreddamento inferiore a c.a -135 °C.

- Foto 25. (Da pag.32 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1995,volume 16:1). - Quadro di output dell'apparato per il rilevamento delle fratture che possono verificarsi,durante il raffreddamento, - nel cervello ed in altri organi,quando la temperatura scende al di sotto dic.a - 135 °C. .

- Foto 26. (Da pag. 12 di Cryonics magazine,1st Qtr. 2001,volume 22:1). - Per evitare o ridurre il rischio di fratture nel cervello ed in altri organi,nel - prossimo futuro,i pazienti verranno conservati in congelatori come questo,a - temperature di c.a -130 -140°C,anzichè in azoto liquido a -196 °C.

Foto 27. (Da pag. 10 di Cryonics Reaching For Tomorrow,Third Edition,1991). - Il congelamento disidrata le cellule e danneggia i tessuti meccanicamente. Questa foto al microscopio elettronico è una sezione di tessuto congelato ottenuta con la tecnica della frattura per congelamento. Questa sezione istologica illustra molto bene come il congelamento disidrata e danneggia meccanicamente il tessuto. Le grandi aree lisce,di forma irregolarmente ovale,sono ghiaccio e gli stretti canali che le circondano sono tessuto contratto e disidratato. Durante il raffreddamento lento,in assenza di crioprotettori,l'acqua solidifica separandosi dai tessuti allo stato puro,per cui,la concentrazione dei sali ,negli stessi,aumenta pericolosamente.

Foto 28. (Da pag. 13 di Reaching For Tomorrow,Third Edition,1991). Struttura di una sinapsi. Questo disegno schematico è stato ricavato da una microfotografia al microscopio elettronico di una sinapsi da frattura per congelamento. Molto di quanto si sa sulla struttura delle sinapsi deriva dall'esame di queste strutture allo stato congelato.

- Foto 1a Foto 2a Foto 3a

Foto 1a (da foto 5 di pag.12 di Cryonics magazine,1st Qtr.1999,volume 20:1 ). Foto 2a (da foto 6 di pag. 12 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). Foto 3a (da foto 7di pag.12 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999 ,volume 20:1).

Attualmente, in condizioni ideali,un paziente può essere perfuso con una soluzione di glicerolo che può raggiungere,al massimo, una concentrazione di 7 - 7,5 mole, e può essere raffreddato a non più di 1 °C /m. La foto n° 1a, mostra una soluzione con 7,3 mole di glicerolo raffreddata a 0,1-0,3 °C /m sino alla temperatura di -100 °C. Il suo aspetto opalescente è dovuto alla presenza di milioni di piccoli cristalli di ghiaccio. In un cervello umano,probabilmente,ogni cristallo causa un danno significativo. La foto 4a,in basso,illustra questo danno. La foto 2a mostra un evidente miglioramento. Questa fiasca contiene una soluzione con 7,2 mole di glicerolo a cui è stato aggiunto,prima del congelamento,l' 1% di una sostanza ghiaccio-bloccante. La soluzione è ora parzialmente vetrificata. I cristalli di ghiaccio costituiscono soltanto il 10% della soluzione. La foto 3a mostra una soluzione con 7,5 mole di glicerolo ed il 2% di ghiaccio-bloccante. La soluzione è quasi completamente vetrificata. Una soluzione di 7,5 mole è talmente viscosa che può circolare nei pazienti con difficoltà e non garantisce una protezione anche all'interno delle cellule perchè il ghiaccio-bloccante non attraversa le membrane cellulari. Tuttavia,se il raffreddamento è sufficientemente rapido,il danno intracellulare dovrebbe essere ridotto al minimo in quanto il ghiaccio ha meno tempo per formarsi. A tutt'oggi,non si aveva idea di come raffreddare i pazienti ad un velocità superiore ad un grado centigrado al minuto,ma una nuova tecnica basata sulla perfusione con perfluorocarbonio presenta un radicale miglioramento. Secondo questa tecnica,il paziente deve essere perfuso prima con il crioprotettore (l'antigelo),poi,nel suo sistema vascolare deve essere fatto circolare del perfluorocarbonio,che non è tossico e permane fluido alla temperatura di -130 gradi centigradi. Potenzialmente,questo può produrre una velocità di raffreddamento di circa 10 °C al minuto. La velocità di raffreddamento diminuisce con l'abbassarsi della temperatura,ma 1 °C al minuto è ancora possibile a -110 °C. Ciò è stato accertato sperimentalmente. ...

Foto 4a. (Da Foto 4 di pag.11 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). Sezione istologica del tessuto cerebrale di un cane perfuso con 7,5 mole di glicerolo,raffreddato a -80°C e quindi riscaldato. Le aree bianche ,vuote,quasi certamente,sono state causate dal ghiaccio che si è formato e ha dislocato o distrutto il tessuto. Dopo il disgelo,il ghiaccio è fuso e sono rimasti i detriti. -

Foto 5a. (Da foto 15 di pag. 15 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). Sezione istologica del tessuto cerebrale di un coniglio raffreddato gradualmente sino a -80 °C ,dopo perfusione con una soluzione vetrificante che,nel distretto venoso,ha raggiunto una concentrazione di 9 mole . Non ci sono vacuoli ma soltanto una modesta disidratazione. Intorno ai processi assonici la guaina mielinica è integra. Sono del tutto assenti i danni da cristalli di ghiaccio.

Foto 6a. (Da Foto 14 di pag. 15 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). - Sezione istologica dello stesso cervello di foto 5a. Mostra un assone con i neurofilamenti .

Foto 7a. (Da foto 16 di pag.15 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). - Sezione istologica relativa all'ippocampo dello stesso cervello di foto 5a. - L'ippocampo è l'area più sensibile agli insulti ischemici. Le cellule appaiono - disidratate e contratte e ben connesse al neuropilo che le circonda.

Foto 8a. (Da foto 10 di pag. 14 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). -Questa sezione istologica mostra lo stato di un cervello di coniglio raffreddato sino a - 80 °C dopo perfusione graduale con una soluzione vetrificante che nel distretto venoso ha raggiunto una concentrazione di 8 mole . Sono visibili una sinapsi intatta e delle vescicole neurotrasmettitrici presinaptiche,con buona densità postsinaptica.. Il raggrinzimento è dovuto all'alta concentrazione del crioprotettore,che ha creato piccoli spazi bianchi intorno alle cellule. Questo raggrinzimento non è significativo perchè la struttura appare intatta.

Foto 9a. (Da foto 12 di pag. 14 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999 volume 20:1). -Questa sezione istologica si riferisce allo stesso cervello di foto 8a. Non mostra vacuoli da ghiaccio. Alcuni neuroni sono un po contratti ma le membrane sono integre e la struttura chiaramente visibile. Non tutte le aree di questo cervello sono conservate così bene. La microfotografia 10a,quì in basso,mostra un'area dello stesso cervello in cui le cellule sono state danneggiate dal ghiaccio,dalla tossicità o da una inadeguata pressione osmotica che ha causato un edema nel tessuto. Nonostante ciò,questo risultato è un sostanziale miglioramento rispetto all'impiego del solo glicerolo.

Foto 10a. (Da foto 13 di pag. 14 di Cryonics magazine,1st Qtr. 1999,volume 20:1). Non tutte le aree dello stesso cervello di foto 8a sono conservate altrettanto bene. Questa sezione istologica mostra cellule danneggiate dal ghiaccio,dalla tossicità o da inadeguata pressione osmotica ed edema.

- Foto 11a. Foto 12a

(Foto 11a e 12a,d a Conservation de la vie par le froid,Louis Rey,Hermann Paris,1959)

La foto 11a è la sezione istologica di un cuore di pollo di 7 giorni coltivato 24 ore in vitro,a + 37 °C, dopo perfusione con solo liquido d'Earle,senza glicerolo,congelato in azoto liquido alla velocità di c.a 65 secondi e scongelato molto rapidamente per immersione in liquido d'Earle alla temperatura di +20 °C,ed alla velocità di c.a 1 secondo. I nuclei cellulari appaiono picnotici. L'organo è morto. Qualunque sia la velocità di congelamento e di disgelo,nessun cuore può sopravvivere se non è perfuso con il crioprotettore. La foto 12a è la sezione istologica di un cuore di pollo di 7 giorni perfuso per un periodo di 30 minuti con liquido d'Earle alla temperatura di +20 °C,contenente il 30% di glicerolo,congelato in azoto liquido alla velocità di c.a 65 secondi e scongelato molto rapidamente per immersione diretta nel liquido di perfusione alla temperatura di +20 °C,alla velocità di c.a un secondo. Cuori così trattati manifestano in vitro un'attività fisiologica normale,lo stato di conservazione è perfetto,tanto che è molto difficile distinguere una preparazione di controllo da una congelata; il metabolismo sembra normale come pure la sensibilità termica. La frequenza delle pulsazioni è di c.a 40 a minuto. L'esame istologico mostra una struttura normale. I frammenti di cuori così trattati,posti in coltura,proliferato abbondantemente e le cellule degli espianti sono normali. L'indice mitotico è molto elevato,vedasi la foto 13a,in basso a sinistra. (Da Conservation de la vie par le froid,Louis Rey,Hermann Paris,1959).

Foto 13a Foto 14a

(Foto 13a e Foto 14a ,da Conservation de la vie par le froid,Louis Rey,Hermann Paris,1959). - In concentrazioni del 40% sembra che il glicerolo sia tossico o che perlomeno eserciti un'azione inibitrice sull'attività fisiologica. Frammenti di cuore trattati con una tale concentrazione di glicerolo presentano in vitro una crescita irregolare con gruppi cellulari di aspetto fibroso e le cellule periferiche degenerano,ma le mitosi,malgrado tutto,sono numerose (vedasi foto 14a quì in alto). Cuori di 7 giorni e mezzo sono stati perfusi per 30 minuti,alla temperatura di +20 °C,con liquido d'Earle contenente il 60% di glicerolo,congelati alla velocità di c.a 1 secondo e posti in coltura. Dopo 24 ore si è constatato che erano vivi benchè manifestassero un'attività fisiologica meno elevata.

Foto 15a. (Da Nature,vol. 212 No 5059, pp. 268-270,15 Ottobre,1966). - Elettroencefalogramma registrato,nel 1965,dal Prof. Isamu Suda,dell'Università di Kobe,in un cervello di gatto perfuso,alla temperatura di c.a +10 °C, con soluzione di Hanks,portata alla giusta pressione colloidale con il 4 - 6 % di destrano,cui venne aggiunto gradualmente del glicerolo sino a raggiungere una concentrazione del 15% ,raffreddato lentamente sino a -20 °C ,conservato a questa temperatura per un periodo di c.a sei mesi e mezzo, scongelato lentamente,e riscaldato progressivamente sino alla temperatura di + 36 °C. Le fotografie al microscopio di questo e di altri cervelli congelati e rianimati,mostrano cellule quasi normali come struttura e grani di Nissl. Questo lavoro dimostra che anche con le attuali imperfette tecniche di crioconservazione,sia pure entro certi limiti,possono essere conservate strutture e funzioni cerebrali.

Nota. Le proteine cellulari, sono denaturate dalla disidratazione conseguente al congelamento e dalla successiva reidratazione durante il riscaldamento. Nel corso di questo processo,la configurazione a spirale delle proteine,spesso molto elaborata,viene distrutta; la proteina resta integra sotto l'aspetto chimico,ma non può più espletare le sue funzioni nella cellula. La distruzione avviene perchè la formazione dei cristalli di ghiaccio rimuove uno strato protettivo di molecole d'acqua,la cosiddetta "acqua legata". Crioprotettori come il glicerolo ed i DMSO possono stabilizzare questo strato molecolare e prevenire la denaturazione,ma sono tossici alle alte concentrazioni richieste. Per risolvere questo problema,qualche ricercatore ha proposto di sperimentare lo Xeno gassoso come crioprotettore. Lo Xeno non è tossico,si scioglie nelle soluzioni acquose,quindi si lega alle molecole d'acqua, e potrebbe prevenire la denaturazione proteica senza gli effetti collaterali dannosi del glicerolo e del DMSO. Ma lo Xeno è un elemento molto raro e costoso.

Nel febbraio del 2000,l' équipe del Prof. Matthew Andrews,dell'Università della Carolina del Nord,ha identificato negli scoiattoli e nei criceti siberiani,una specie ibernante,i geni PL e PDK-4,che sembrano direttamente responsabili dell' ibernazione naturale,un processo durante il quale,a temperature prossime allo 0, il consumo di ossigeno si riduce al 2% del normale ed il battito cardiaco arriva sino a 3-4 pulsazioni al minuto. E' stato accertato che il PL blocca il metabolismo dei carboidrati,mentre il secondo gene controlla un enzima che converte gli acidi grassi consentendo all'organismo di utilizzarli come carburante. I ricercatori sono convinti che gli stessi geni siano presenti anche nell'uomo e che sia quindi possibile indurre l'ibernazione attivandoli. La ricerca è stata finanziata dall'esercito americano,che ha come obiettivo l'ibernazione temporanea dei feriti per mantenerli in vita sino al trasporto in un ospedale ben attrezzato. Un altro obiettivo immediato della ricerca è quello di consentire,con un raffreddamento moderato e per periodi limitati (da qualche settimana ad alcuni mesi) la conservazione degli organi destinati al trapianto.

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Aspetti Medico-legali dell'Ibernazione Umana

Negli Stati Uniti l'ibernazione Umana è possibile perchè,per la legge di quel paese,un cittadino è legalmente morto subito dopo l'arresto cardiaco. In Italia,invece,questa pratica non può essere attuata in quanto il Regolamento Nazionale di Polizia Mortuaria impone un periodo di osservazione del paziente di 24 ore,dopo l'arresto cardiaco,per poter disporre del cadavere che,in questo arco di tempo,ovviamente,va' in decomposizione. Per poter attuare tale procedura in Italia, non è possibile avvalersi neppure della legge sui trapianti, che prevede un periodo di osservazione del paziente di gran lunga minore (6 ore a circolazione attiva),ma che pone, come condizione,per intervenire sul paziente stesso,la comparsa della morte cerebrale,uno stato in cui il cervello,sede e supporto materiale della cosciente mente umana e della Persona,è ormai distrutto perchè in questo organo il sangue non circola più. Un aiuto all'ibernazione umana potrebbe derivare,indirettamente,dalle leggi presenti e future sull'eutanasia. Vediamo come.

Il 1° Aprile 2002,in Olanda è entrata in vigore la legge sull'eutanasia approvata dal parlamento il 10 Aprile 2001.Questa legge consente il suicidio assistito di malati terminali ma con forti limitazioni: il paziente deve essere affetto da un male che causa sofferenze insopportabili ed interminabili; la sua richiesta di morire deve essere vo lontaria e ponderata; il medico ed il paziente debbono essere convinti che non vi sono terapie alternative. E' neces sario,inoltre,il parere di un altro medico e per i minori il consenso dei genitori.

In Spagna,il codice penale del 1995 non considera più l'eutanasia e il suicidio assistito come un omicidio.

In Belgio è stato approvato un progetto di legge che l'autorizza secondo precise condizioni e procedure.

In Danimarca,dal 1992 il malato incurabile può decidere di sospendere il trattamento medico.

In Francia l'eutanasia è illegale,ma il codice penale distingue tra eutanasia attiva (l'azione che provoca direttamente la morte e che viene assimilata all'omicidio),e l'eutanasia passiva (ovvero l'assenza dell'azione terapeutica).

In Germania l'eutanasia è possibile per le persone in coma irreversibile.

In Italia l'eutanasia è illegale,ma il 24 Aprile 2002 un cittadino è stato assolto dall'accusa di omicidio per aver staccato il respiratore alla moglie in coma in ospedale.

Dato che l'ibernazione,allo stato attuale,non garantisce il ritorno in vita del paziente, una soluzione ragionevole per poterla eseguire anche in Italia, potrebbe essere l'approvazione,da parte del Parlamento,di una legge che la consenta espressamente ai malati terminali ed ai pazienti gravissimi,in fin di vita,prima che compaia lo stato di morte cerebrale,come alternativa all'eutanasia (che,come detto, in Italia oggi è illegale).

Una legge in tal senso potrebbe consentire l'ibernazione di pazienti vivi,prima dell'arresto cardiaco,eliminando del tutto il rischio della formazione di coaguli di sangue nel microcircolo cerebrale. Favorirebbe,inoltre, un intervento più tempestivo da parte degli specialisti ed una contrazione dei tempi necessari all'esecuzione della procedura, a vantaggio di una migliore conservazione dei pazienti. Ma,si può obiettare: come può il legislatore legalizzare un procedimento medico che non garantisce il ritorno in vita di un paziente terminale,e che potrebbe soltanto anticiparne la morte? La risposta è che,se a determinate condizioni,i legislatori di alcuni paesi hanno legalizzato il suicidio assistito,per anticipare una morte ragionevolmente certa ed imminente, non si vede perchè,nelle stesse identiche condizioni, l'ibernazione,che è un tentativo estremo di salvare la vita , non dovrebbe essere consentita in alternativa all'eutanasia. In paesi come l'Olanda,ad es., ove è prevista l'eutanasia attiva,il legislatore potrebbe tranquillamente consentire già oggi l' Ibernazione di pazienti vivi che abbiano ottenuto l'autorizzazione al suicidio assistito. E' una proposta saggia ma richiederà del tempo per essere compresa.

Nella pratica clinica,quanti pazienti in fin di vita,non avendo altra alternativa di fronte ad una morte ragionevolmente certa ed imminente,chiedono ed affrontano un intervento chirurgico ad alto rischio, nella speranza che possa salvare loro la vita,senza alcuna garanzia da parte del chirurgo che eseguirà l'intervento,e poi muoiono ? La legge non vieta al chirurgo di operare,con il consenso informato del paziente, in quei casi in cui egli non è in grado di garantire al paziente stesso che uscirà vivo da un intervento,anche quando il rischio di morte è estremanente elevato.

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Il corpo umano,anche dopo la morte,costituisce una notevole fonte di informazioni,che vengono distrutte dalle tradizionali pratiche dell'autopsia,della inumazione,della tumulazione e della cremazione. Basti pensare,infatti,a quante informazioni un medico legale può ricavare oggi dall'esame del cadavere di uno sconosciuto,anche in avanzato stato di decomposizione,nel corso di una indagine penale,e a quante informazioni un antropologo od un paleopatologo riescono a ricavare,grazie a mezzi di indagine sempre più sofisticati quali il microscopio elettronico, la Tac,la risonanza magnetica, l'endoscopia,la xerografia,la radiocromodensitografia,la spettrometria di massa a sonda laser (per determinare la composizione chimica),l'attivazione neutronica (per la ricerca dei metalli pesanti),la DNA polimerasi,l'analisi per la datazione per mezzo del carbonio 14, la stereolitografia,da mummie o da reperti scheletrici (a volte poche ossa) di individui morti da migliaia di anni. E' stata messa a punto persino una tecnica,molto complessa e molto delicata,per mezzo della quale,da pochi grammi di polvere d'osso, si può determinare quasi sempre il gruppo sanguigno del soggetto. E' ovvio che,in un corpo conservato a bassissima temperatura,con la tecnologia attuale,per quanto imperfetta essa possa essere,gli scienziati del futuro,potranno reperirvi molte più informazioni di quante gli scienziati attuali possano attingerne da una mummia egizia conservata con una tecnologia primordiale, o da uno scheletro dell'età paleolitica,o dai resti dello stesso uomo del Similaun che,sebbene conservatosi naturalmente nel ghiaccio,presenta pur sempre uno stato di conservazione di gran lunga inferiore a quello che può offrire la tecnologia odierna.

Il corpo umano,sede e supporto materiale della Persona,dunque,anche dopo la morte,è un vero e proprio"data base",una fonte enorme di informazioni di carattere chimico,biochimico,medico,antropologico,ecc.,che,unitamen te ad altre,quali scritti,lettere,diari,appunti,discorsi,foto,registrazioni radio e video,documenti vari,informazioni riferite da familiari e da terzi,note relative ai luoghi dove la Persona ha vissuto e alle persone con cui ha intera gito,ecc.,potrebbero essere utililizzate dagli scienziati medici del futuro per riportarlo in vita con la nanotecno logia,ossia con quella tecnologia che consentirà,in un futuro più o meno lontano, la manipolazione volontaria di atomi o molecole e quindi la riparazione e la rianimazione del corpo in Ibernazione,qualora fosse conservata una sufficiente informazione della persona deceduta.

Per approfondire,vedasi "La riparazione a livello molecolare del cervello" e la sezione Nanotecnologia nella home page.

Questa pagina, per il suo contenuto tecnico,è dedicata soprattutto ai medici ed ai biologi, agli studenti di medicina e biologia,ed agli infermieri,nonchè a quanti, pur non appartenendo alle citate categorie professionali,siano in possesso di nozioni di medicina e di biologia atte a comprenderne il contenuto.

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