Il sottile confine tra vita e morte affascina da secoli l’uomo e le scienze. Le innovazioni in tema di rianimazione hanno consentito che condizioni estremamente critiche divenissero trattabili e reversibili rendendo ancora più labile la separazione tra il concetto di vita e morte (Gottardello A, Tanini M.2019).
Marco Tanini, Ilaria Bagnulo, Emanuele Ginori, Vittoria Falchini, Alessandro Pacini
Resurrezione cerebrale: il confine tra vita e morte
La morte è stata sempre identificata con la cessazione di funzioni quali il respiro e il battito del cuore, solo recentemente è stato introdotto il concetto di morte cerebrale.
La definizione “legale” di morte è data dalla L. 578/1993 che, all’art. 1, specifica che “La morte si identifica con la cessazione irreversibile di tutte le funzioni dell’encefalo”.
A livello biochimico è noto che i mitocondri dei neuroni restano funzionali fino a 10 ore dal decesso, questo ha fatto ipotizzare che una adeguata riperfusione del cervello, dopo la morte, potesse riattivare il metabolismo cellulare (Tatarkova Z 2016).
Resurrezione cerebrale: lo studio
Un recentissimo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature del 17/4/19: Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem (tradotto: Ripristino della circolazione cerebrale e delle funzioni cellulari ore dopo la morte). In questa ricerca alcuni scienziati della Yale School of Medicine, nel quadro della NIH Brain Initiative, hanno connesso i cervelli prelevati a dei maiali in un mattatoio, ad un sistema di perfusione esterna in grado di sostituire la circolazione sanguigna. Questa tecnica ha permesso di ripristinare alcune funzioni fondamentali delle cellule cerebrali, come la capacità di produrre energia consumando zuccheri e producendo anidride carbonica.
Nello specifico sono state prelevate da un mattatoio le teste di 32 maiali, da queste è stato estratto il cervello e sottoposto a perfusione artificiale connettendo i principali rami arteriosi ad una macchina chiamata BrainEx. È opportuno ricordare che tale connessione è avvenuta a ore di distanza dalla morte.
Con questo sistema, i ricercatori sono riusciti a ripristinare ex-vivo la circolazione sanguigna e mantenere in vita i neuroni del cervello di maiale, parecchie ore dopo la morte dell’animale.
Resurrezione cerebrale: il sistema BrainEX
Con un sistema di pompe viene artificialmente irrorato con sangue artificiale a 37°C l’intero cervello isolato di maiale. Il sangue artificiale – costituito da una soluzione acellulare a base di emoglobina – apporta ossigeno e nutrienti al parenchima cerebrale, sostenendo il metabolismo e le funzioni cellulari. Insieme all’ emoglobina vengono somministrati anche sostanze protettive, stabilizzanti e agenti di contrasto. Tale soluzione viene chiamata BEx perfusato.
Resurrezione cerebrale: i risultati
Il sistema BrainEx in 6 ore ha ripristinato la perfusione nei principali vasi arteriosi riducendo la morte cellulare e ripristinando alcune funzioni cellulari, compresa la formazione di connessioni tra i neuroni (sinapsi). L’esperimento non ha risvegliato l’attività elettrica dei neuroni, ma solo un attivo metabolismo cerebrale.
Sebbene i neuroni si siano dimostrati in grado di condurre uno stimolo elettrico trasmesso dall’esterno, il team di ricercatori non ha rilevato una coordinazione nella scarica dei potenziali d’azione: il tipo di attività elettrica organizzata associata a percezione e consapevolezza. I neuroni non hanno dunque mostrato nessun segno di coscienza.
I ricercatori hanno scelto di non utilizzare la perfusione artificiale per lunghi periodi e non hanno usato strumenti per cercare di ottenere una coordinazione degli impulsi elettrici per la scarica dei potenziali d’ azione come ad esempio l’ elettroshock.
IMM. 1 – Immunofluorescenza di una sezione di cervello di maiale a 10 ore dalla morte in condizioni naturali (a sinistra) e in caso di perfusione con BrainEx (a destra) iniziata quattro ore dopo il decesso. I neuroni sono in verde, gli astrociti in rosso; i nuclei cellulari in blu. (Cortesia Stefano G. Daniele & Zvonimir Vrselja; Sestan Laboratory; Yale School of Medicine)
Resurrezione cerebrale: utilizzo clinico
Il lavoro dimostra che il cervello, in condizioni opportune, ha capacità di recupero metabolico e neurofisiologico dal danno ischemico e anossico maggiori di quanto comunemente supposto. Offre l’indubbio vantaggio di consentire lo studio di un cervello di grandi dimensioni in uno stato di minima funzionalità per valutare l’ efficacia di terapie per combattere il danno ipossico ischemico. In condizioni normali, lo studio di un cervello post mortem è ostacolato da processi coagulativi nel microcircolo, dalla morte cellulare e dalla liberazione di sostanze tossiche date dalla lisi cellulare. Per eliminare tali inconvenienti si utilizza il congelamento che consente esclusivamente analisi di tipo microscopico.
Questo tipo di perfusione offre, al contrario, la possibilità di studiare un cervello senza gli artefatti legati alla morte e con un metabolismo cellulare in atto; è bene specificare che non si tratta di un un cervello vivente, ma è un cervello attivo a livello cellulare.
Resurrezione cerebrale: problemi bioetici
È bene ricordare che questa metodica ha consentito un ripristino della funzionalità cellulare ma non dell’ attività cerebrale. Avere delle cellule vitali non corrisponde al recupero di una, anche minima, funzione cerebrale.
La metodica descritta prevede l’ estrazione del cervello e la connessione al sistema di perfusione, pertanto, se anche fosse ipotizzabile un trattamento terapeutico, ci dobbiamo chiedere se sarebbe giusto tentare di ripristinare la coscienza in un organo espiantato dal proprio corpo.
Molto utile, al contrario, è l’ utilizzo di tale metodica per lo studio del danno ipossico-ischemico a livello neuronale.
