Quando si parla di crionica a qualcuno che non ha familiarità con l'argomento, la prima reazione è di solito: "Quindi, congelate le persone?". È una delle idee sbagliate più comuni. La crionica non congela le persone, anzi è proprio l'ultima cosa che vogliamo fare. I pazienti vengono invece vetrificati, un processo diverso dal congelamento. Esaminiamo la differenza tra i due.

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Processo di congelamento

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Come funziona il congelamento

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Per capirlo, dobbiamo sapere cosa succede quando l'acqua congela. A 0 gradi Celsius iniziano a formarsi i cristalli di ghiaccio. L'acqua continua a rimanere a questa temperatura mentre questi cristalli crescono. Per questo motivo l'acqua si espande quando congela, ovvero aumenta di volume del 9%. Ma perché questo avviene?

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Una molecola d'acqua è composta da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno,_H2O. I due atomi di idrogeno creano una carica negativa, mentre l'atomo di ossigeno crea una carica positiva. Quando più molecole d'acqua si avvicinano, le cariche positive di una molecola si attaccano alle cariche negative di un'altra. È questo che conferisce all'acqua la sua struttura e le sue proprietà distintive, come ad esempio la tensione superficiale. Allo stato liquido, queste molecole possono muoversi liberamente. Tuttavia, quando la temperatura si abbassa, il loro movimento diminuisce e perdono energia nel processo. Quando la temperatura raggiunge gli 0 gradi Celsius, le molecole assumono una forma più fissa.

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Come il congelamento influisce sul corpo

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Ora che abbiamo definito cosa succede alle molecole d'acqua quando si congelano, dobbiamo capire come funziona questo processo su un corpo. Per farlo, dobbiamo scomporre i componenti di base di un corpo.

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Il corpo umano è un organismo complesso in un unico sistema. Questo sistema, tuttavia, può essere suddiviso in 4 strutture:

• Cellule
• Tessuti
• Organi
• Sistemi (10 strutture come quelle scheletriche, nervose, muscolari, ecc.)

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I tessuti viventi, che sono un gruppo di cellule con una struttura e una funzione simili, sono costituiti principalmente da acqua. Tuttavia, l'acqua presente nel corpo fa parte anche di altre soluzioni con altre molecole. Quando la temperatura scende e le molecole d'acqua iniziano a congelare, iniziano a spingere altre molecole in una soluzione concentrata. 

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Inoltre, all'esterno delle cellule si formano cristalli d'acqua. Ciò provoca la disidratazione delle cellule, che di conseguenza si restringono. Esse vengono poi premute contro i cristalli di ghiaccio che si formano, causando ulteriori danni alla struttura cellulare e al tessuto. È possibile osservare questo fenomeno su scala ridotta quando si tira fuori dal freezer un alimento e lo si lascia scongelare. Noterete che diventa più molliccio. Ciò è dovuto al danno che i cristalli di ghiaccio arrecano alla struttura cellulare, causandone la rottura e la perdita di forma.

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Ora, invece di una carota o di un pezzo di broccoli, immaginate cosa potrebbe accadere a una persona. Le strutture cellulari all'interno del corpo non sarebbero in grado di mantenere la loro forma quando vengono scongelate a causa di questi cristalli di ghiaccio. Se una persona venisse congelata, il suo corpo dovrebbe sottoporsi a un'ampia riparazione cellulare per poter funzionare di nuovo. Per questo motivo, nel sito crionica, i pazienti vengono vitrificati. 

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Processo di crioconservazione

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Vitrificazione: cos'è?

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La vetrificazione è il processo di trasformazione di un oggetto (o di un essere vivente) in uno stato simile al vetro senza la formazione di cristalli di ghiaccio. Ciò si ottiene raffreddando l'oggetto o la persona fino a raggiungere una temperatura di circa -125 gradi Celsius. Per ottenere questo risultato negli esseri umani, le molecole d'acqua all'interno del corpo vengono sostituite con un tipo di antigelo di grado medico chiamato agenti crioprotettori (CPA).

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Nell'uomo criopreservazione, le CPA vengono perfuse nel corpo per sostituire il sangue. Inoltre, estraggono l'acqua dalle cellule. Con le molecole d'acqua rimaste, le CPA formano uno scudo protettivo intorno a loro, impedendo che si raggruppino e formino ghiaccio all'interno del paziente. I crioprotettori proteggono il corpo mentre attraversa la temperatura di transizione vetrosa, che è di circa -120 gradi Celsius. A questo punto il paziente è vetrificato e tutte le attività biologiche sono così lente da sembrare cessate.

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Criogenia e vitrificazione: cosa facciamo veramente?

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Quando un paziente viene sottoposto a criopreservazione, per ridurre il danno ischemico al cervello, il corpo deve essere raffreddato rapidamente. A tal fine, il nostro team di standby (SST), dopo la morte legale del paziente, lavorerà per stabilizzare il paziente in loco. Questa operazione consiste in 3 fasi fondamentali:

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• Supporto cardiopolmonare (CPS)--> Consente la circolazione del sangue e dei farmaci mentre vengono somministrati per evitare lesioni ischemiche e migliorare la velocità di raffreddamento esterno.
• Induzione dell'ipotermia--> Si ottiene spostando il paziente in un bagno di ghiaccio portatile per ottenere un rapido raffreddamento. Tuttavia, il paziente non deve essere raffreddato al di sotto di 0 gradi Celsius.
• Somministrazione di farmaci--> Questa deve iniziare immediatamente per favorire la procedura di standby e la profusione.‍

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Sul posto, una volta stabilizzato il paziente, l'équipe di pronto soccorso esegue il campo criopreservazione. Si accede chirurgicamente alla cavità toracica e si incannulano l'aorta e la vena cava per collegare il paziente al sistema di perfusione, in modo da poter iniziare la perfusione di CPA. Il CPA viene perfuso lentamente con una concentrazione crescente, raffreddando internamente il paziente e proteggendolo dalla formazione di ghiaccio fino al raggiungimento della concentrazione desiderata. Una volta che il paziente è stato completamente perfuso con la massima concentrazione di CPA, l'équipe di pronto soccorso può trasportarlo alla strutturaa lungo termine conservazione .

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Per la fase finale della procedura, all'arrivo alla struttura a lungo termine conservazione , il corpo verrà ulteriormente raffreddato all'interno di una camera di raffreddamento. Questa raffredderà il paziente per un periodo di giorni o settimane fino a raggiungere i -196 gradi Celsius. Una volta raggiunta questa temperatura finale, il paziente verrà posto all'interno di un dewar, un pallone sottovuoto specializzato per la criogenia. In questo stato vetrificato, il paziente può essere conservato nella struttura di a lungo termine conservazione a tempo indeterminato, fino a quando non sarà possibile un futuro rianimazione .

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Conclusione

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Mentre il congelamento e la vetrificazione hanno a che fare con le basse temperature, le reazioni chimiche durante il raffreddamento sono molto diverse. È da qui che spesso nascono le idee sbagliate.

Tuttavia, crionica non vuole congelare effettivamente un paziente. Il congelamento danneggerebbe il corpo del paziente al punto che sarebbero necessarie ampie riparazioni cellulari prima che rianimazione possa anche solo essere considerata una possibilità. Questo è il motivo per cui i fornitori di criopreservazione come Tomorrow Bio usano la vitrificazione come mezzo principale per raffreddare un corpo. Si tratta di garantire che il paziente sia in condizioni tali da rendere rianimazione più facile la realizzazione di futuri trapianti con danni minimi al corpo. 

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Così, la prossima volta che qualcuno dice: "Oh, crionica. Non è il congelamento delle persone morte?", potete spiegare la differenza. 

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