Es ist kein Geheimnis, dass das Herz der wichtigste Muskel in unserem Körper ist. Während das Gehirn alle möglichen Funktionen steuert, hat das Herz nur eine einzige Aufgabe: den Blutkreislauf. Diese Aufgabe erfüllt es 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, ein ganzes Leben lang, um sicherzustellen, dass jedes Organ in unserem Körper ausreichend mit Blut versorgt wird, damit es seine Funktion erfüllen kann. Wenn dieser Blutfluss unterbrochen wird, verlieren die Organe schnell die Fähigkeit, ihre Aufgabe zu erfüllen, und sterben ab. Dies ist ein großes Problem bei Organtransplantationen, da der Blutfluss für eine gewisse Zeit unterbrochen wird, bevor das Organ dem Spender entnommen und zum Empfänger gebracht werden kann, um die Transplantation durchzuführen. Diese Unterbrechung des Blutflusses wird als "Ischämie" oder "warme Ischämie" bezeichnet, wenn das Organ nicht gekühlt ist.

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Nach gängiger medizinischer Auffassung führt eine lang andauernde warme Ischämie zu irreversiblen Schäden an Körper und Gehirn. Neue Studien zeigen jedoch, dass unser Verständnis dieses Prozesses möglicherweise aktualisiert werden muss. Denn der "Zelltod" durch warme Ischämie, von dem man bisher annahm, dass er irreversibel sei, konnte nachweislich rückgängig gemacht werden.

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Forschung über warme Ischämie

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In den letzten Jahren wurden mehrere Studien zur warmen Ischämie durchgeführt.

Ein Thema, das aufgrund seiner Auswirkungen auf die Organerhaltung und -transplantation immer mehr Aufmerksamkeit erregt. Im Gegensatz zur kalten Ischämie, die durch Kühlung des Organs entsteht, um seine Lebensdauer nach der Entnahme aus dem Spender zu verlängern, setzt die warme Ischämie in dem Moment ein, in dem der Blutfluss stoppt. Dies macht sie zu einer tickenden Zeitbombe für jedes Organ. 

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In Bezug auf verschiedene anatomische und physiologische Merkmale weisen Schweine viele Ähnlichkeiten mit dem Menschen auf. Die Anordnung der Organe (und oft auch deren Größe und Funktion), die Haut und sogar einige Krankheitsverläufe weisen erhebliche Überschneidungen zwischen den beiden auf. Aus diesem Grund werden Schweine häufig für medizinische Versuche ausgewählt, die als zu gefährlich für das menschliche Leben gelten. Versuche zur Vorbeugung von Wärme-Ischämie wurden an ihnen mit überraschenden Ergebnissen durchgeführt.

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Auswirkungen auf das Gehirn

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Im Jahr 2019 entwickelte eine Gruppe von Wissenschaftlern der Yale School of Medicine eine bahnbrechende Technik namens "BrainEx". In ihren Studien gelang es ihnen, vier bis sechs Stunden nach Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr ein geringes Maß an Stoffwechsel- und neuronaler Aktivität in Schweinehirnen wiederherzustellen. 

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Trotz einiger übertriebener Medienberichte stellten die Autoren des wissenschaftlichen Berichts jedoch klar, dass im Gehirn des Tieres keine Anzeichen von Empfindungsvermögen oder Bewusstsein beobachtet wurden. Dennoch bleibt dies ein bahnbrechender Erfolg in der Hirnforschung.

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Bei dem Verfahren wurde ein zytoprotektives Mittel durch die Blutgefäße des Gehirns der Tiere gepumpt. Die von den Wissenschaftlern verwendete Flüssigkeit enthielt eine synthetische Form von Hämoglobin (ein Protein, das für den Sauerstofftransport in den roten Blutkörperchen zuständig ist) sowie einen Cocktail von Schutzmolekülen, die Blutgerinnsel verhindern.

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Auswirkungen auf den gesamten Körper

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Im Jahr 2022 führte dasselbe Forscherteam eine weitere Studie durch, in der es um den Schutz des gesamten Körpers vor warmer Ischämie ging. Sie optimierten das Verfahren, indem sie es an die Ganzkörperperfusion anpassten, dieselbe allgemeine Technik, die auch für die Kryokonservierung verwendet wird. Dieses Perfusionssystem bestand aus einem Gerät, das Ähnlichkeiten mit den in der Chirurgie verwendeten Herz-Lungen-Maschinen aufweist, und es wurden maßgeschneiderte Lösungen verwendet, die die Zellgesundheit fördern und Entzündungen reduzieren. Dies ähnelt auffallend der Art und Weise, wie die Kryoprotektion für die Kryokonservierung verabreicht wird.

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Eine Stunde, nachdem der Herzstillstand bei den Schweinen herbeigeführt worden war, wurde das Zytoprotektivum mit Hilfe eines computergesteuerten Systems perfundiert. Es stellte sich heraus, dass OrganEx, wie dieses System treffend genannt wurde, in der Lage war, "angemessene Mengen an Sauerstoff" in den Körper der Tiere zu transportieren. Dadurch wurden einige wichtige Zellfunktionen von Organen wiederhergestellt, von denen man zuvor annahm, dass sie nach einer erheblichen Ischämie nicht mehr zu reparieren seien. Die Forscher konnten nachweisen, dass Herz, Leber und Nieren nach der Behandlung mit der OrganEx-Technologie alle bestimmte Funktionen wiedererlangten.

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Zvonimir Vrselja, der zu dem Forschungsteam gehörte, sagte dazu:

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"Normalerweise schwellen die Organe an, wenn das Herz aufhört zu schlagen, wodurch die Blutgefäße kollabieren und die Durchblutung blockiert wird. Der Kreislauf wurde jedoch wiederhergestellt, und die Organe der verstorbenen Schweine, die mit OrganEx behandelt wurden, schienen auf der Ebene der Zellen und des Gewebes funktionsfähig zu sein."[1]

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"Unter dem Mikroskop war es schwierig, ein gesundes Organ von einem Organ zu unterscheiden, das nach dem Tod mit der OrganEx-Technologie behandelt worden war.

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Während die meisten Ergebnisse "wie erhofft" ausfielen, gab es einen Aspekt, der für das Team in Yale eine Überraschung darstellte. Unwillkürliche Bewegungen im Kopf- und Halsbereich der verstorbenen Schweine wurden aufgezeichnet, nachdem sie an die OrganEx-Maschinen angeschlossen worden waren. Nenad Sestan, einer der Autoren der Studie, erklärt dies in einer Pressemitteilung:

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"Dies zeigt, dass einige motorische Funktionen erhalten blieben. Es zeigt ein unterschätztes Potenzial für die zelluläre Erholung nach längerer warmer Ganzkörper-Ischämie bei einem großen Säugetier".

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Die Definition des Todes ändert sich

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Wissenschaftliche Studien wie diese bestätigen, dass das, was wir heute als "unumkehrbar" betrachten, eines Tages sehr wohl gerettet werden kann. Der Tod ist kein absolutes Ereignis, sondern ein Prozess. Dies ist ein positives Zeichen für das Potenzial einer künftigen Wiederbelebung nach der Kryokonservierung. 

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Die Definition des Todes hat sich schon oft geändert. Wenn vor einem Jahrhundert das Herz aufhörte zu schlagen, wurde man auf der Stelle für tot erklärt. Heute wissen wir, dass es mit Hilfe der Herz-Lungen-Wiederbelebung möglich ist, das Herz wieder in Gang zu bringen und Menschen vom Rande des Todes zurückzuholen. Dieser "Rand" verschiebt sich ständig nach hinten, da das medizinische Wissen zunimmt. Wo Wissenschaftler früher eine Klippe sahen, bauen sie jetzt Brücken. 

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Die Kryokonservierung ist ein Versuch, eine solche Brücke in die Zukunft zu schlagen, die es den Menschen ermöglicht, selbst zu entscheiden, wie lange sie leben wollen.

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Fazit

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Die neuen Ergebnisse dieser Yale-Studie haben möglicherweise große Auswirkungen auf die Kryokonservierung. Zum einen war die warme Ischämie eine wichtige Quelle von Zweifeln seitens der kryonik-Skeptiker, da es zu einer anhaltenden warmen Ischämie kommen kann, wenn nicht sofort mit der Kryokonservierung begonnen wird. Da dies zu schweren Schäden an menschlichem Gewebe und Organen führen kann, würden viele Wissenschaftler jegliche Kryoprotektionsbemühungen für vergeblich erklären. Diese neue Studie zeigt, dass dies nicht unbedingt der Fall ist, wenn die Experimente an Schweinen einen Hinweis darauf geben. Sie haben bewiesen, dass selbst nach längerer warmer Ischämie die Organfunktionen mit den richtigen Mitteln reaktiviert werden können. Das lässt hoffen, dass uns künftige Studien noch näher an mögliche Ansätze für eine zukünftige Wiederbelebung heranführen werden.

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