Sapere Scienza

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Riattivati circolazione e funzioni cellulari nei cervelli di maiali dopo la loro morte

30 Aprile 2019

Poco più di un anno fa, durante il meeting dei National Institutes of Health dedicato alle implicazioni etiche delle neuroscienze, era stato descritto un esperimento svolto da un gruppo di ricercatori dell'Università di Yale: le teste di 32 maiali (Sus scrofa domesticus) erano state prelevate da un mattatoio ed erano state ripristinate le funzioni dei cervelli da esse estratti. L'articolo in cui è descritta la ricerca è stato ora pubblicato su Nature, ridestando la curiosità dei non esperti e i dubbi etici della comunità scientifica.

 

L'esperimento pubblicato nell'articolo di Nature

 

Il lavoro del neuroscienziato Nenad Sestan e del suo team è stato riportato in dettaglio nell'articolo pubblicato su Nature il 17 aprile 2019. I cervelli sono stati estratti dai crani e riposti in una camera speciale prima di attaccarli a un catetere. Quattro ore dopo la morte degli animali, gli scienziati hanno iniziato a iniettare una soluzione conservativa nelle vene e nelle arterie presenti negli organi. BrainEx, il sistema impiegato dai ricercatori, imita il flusso sanguigno portando nutrienti e ossigeno alle cellule del cervello. La soluzione contiene, in aggiunta, sostanze che impediscono l'attivazione dei neuroni: questo per proteggerli da eventuali danneggiamenti ed evitare di riaccendere l'attività cerebrale. Ogni possibilità di risvegliare un possibile stato di coscienza è stata scongiurata monitorando l'attività elettrica durante l'esperimento e preparandosi all'eventualità di somministrare degli anestetici qualora si fosse presentato un segno di "risveglio".

 

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I risultati

 

Il sistema BrainEx ha ripristinato alcune funzioni essenziali come la produzione di energia e la rimozione degli scarti da parte delle cellule e ha supportato il mantenimento delle strutture interne del cervello. Nello specifico, gli studiosi hanno testato quanto i cervelli riuscissero a cavarsela in 6 ore: i neuroni e le altre cellule presenti hanno ristabilito le normali funzioni metaboliche e il sistema immunitario è sembrato funzionare. Inoltre le strutture delle singole cellule e sezioni del cervello sono state conservate mentre nei campioni di controllo, non trattati, le cellule che non ricevevano la soluzioni ricca in ossigeno e nutrienti sono collassate. È stata osservata anche una minima risposta dei singoli neuroni a stimoli elettrici applicati ai campioni di tessuti, non paragonabili però a ciò che è presente quando ha luogo una complessa attività cerebrale o quando è registrato uno stato di coscienza.

 

Questioni etiche e il possibile problema della donazione di organi

 

Qual è l'utilità di questo esperimento? È una sorta di prova di resurrezione? Certamente no. Mantenere un cervello in vita dopo la morte permetterà di studiare in maniera diversa e più approfondita determinati processi e strutture e aiuterà gli scienziati a elaborare nuovi trattamenti per pazienti che sono stati colpiti da ictus, traumi cerebrali e malattie come il morbo di Alzheimer. Non mancano comunque interrogativi di natura etica. Un cervello, nelle giuste condizioni e non bloccandone l'attività elettrica, potrebbe ritornare nuovamente in uno stato di coscienza? Non si sa, ed è proprio per questo che i ricercatori hanno impedito con apposite sostanze che questo potesse eventualmente avvenire, anche se non è stata osservata un'estesa attività cerebrale che possa far pensare a un risveglio. Questa ipotesi, però, non è del tutto azzardata: come abbiamo accennato, in campioni di tessuto prelevato dai cervelli, è stata rilevata una risposta agli stimoli elettrici esterni e lo scorso anno, i ricercatori della University of California, San Diego, hanno affermato che dei "mini cervelli" cresciuti in piastre di Petri hanno prodotto, in maniera spontanea e per la prima volta, delle onde cerebrali simili a quelle registrate in neonati prematuri. Non sappiamo neanche con sicurezza se un cervello estratto da un corpo possa mostrare qualche forma di percezione, quando non collegato a un organo di senso. Ci troviamo, quindi, in un terreno inesplorato che richiederà la stesura di opportuni protocolli. C'è poi una questione complessa e delicata riguardante la donazione e il trapianto degli organi. Ipotizziamo che il sistema BrainEx, dopo ulteriori studi e controlli, si mostri efficace e in futuro possa essere applicato in sicurezza sugli esseri umani. In alcuni paesi, tra cui l'Italia, la donazione di organi avviene dopo l'accertamento di morte cardiaca o di morte cerebrale. In quest'ultimo caso, specialmente in situazioni in cui le lesioni cerebrali siano causate da una mancanza di ossigeno, il paziente potrebbe essere sottoposto al trattamento per il recupero del cervello invece che all'espianto degli organi. Non c'è alcun dubbio che l'esistenza di una simile tecnologia renderà molto difficile per i medici spiegare ai parenti il confine tra trattamento utile e accanimento terapeutico. È presto per affrontare queste circostanze ma la comunità scientifica dovrà iniziare prima possibile a discutere protocolli e normative che regolino la possibilità di analizzare un cervello cosciente privo di corpo.

 

Dopo questa notizia non c'è approfondimento più adatto dell'articolo di Vincenzo Balzani, "La scienza: con o senza limiti?". Potrete leggerlo acquistandolo singolarmente o con l'intero numero di agosto 2017 di Sapere.

 

Credits immagine: foto di Pexels da Pixabay

copertina   luglio-agosto 2019

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