Μία από τις πιο εντυπωσιακές εξελίξεις των τελευταίων ετών στην οφθαλμολογία και τη νευροεπιστήμη φέρνει νέα δεδομένα για τα όρια μεταξύ ζωής και θανάτου.
Επιστήμονες στη Βαρκελώνη κατάφεραν να διατηρήσουν ανθρώπινους αμφιβληστροειδείς λειτουργικούς έως και 10 ώρες μετά τον θάνατο των δοτών, διαπιστώνοντας ότι εξακολουθούσαν να ανταποκρίνονται στο φως, ένα επίτευγμα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατο.
Η μελέτη αποτελεί σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη μελλοντικών μεταμοσχεύσεων ολόκληρου του ματιού με στόχο την αποκατάσταση της όρασης, ενώ παράλληλα δημιουργεί νέα εργαλεία για την έρευνα πάνω στις παθήσεις του αμφιβληστροειδούς και του κεντρικού νευρικού συστήματος.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Ο αμφιβληστροειδής είναι ο φωτοευαίσθητος ιστός στο πίσω μέρος του ματιού, υπεύθυνος για τη μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρικά σήματα που αποστέλλονται στον εγκέφαλο μέσω του οπτικού νεύρου. Επειδή αποτελεί ουσιαστικά προέκταση του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι εξαιρετικά ευαίσθητος στην έλλειψη οξυγόνου.
Μόλις σταματήσει η κυκλοφορία του αίματος μετά τον θάνατο, η έλλειψη οξυγόνου προκαλεί πολύ γρήγορα μη αναστρέψιμες βλάβες στα νευρικά κύτταρα. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που μέχρι σήμερα οι μεταμοσχεύσεις αμφιβληστροειδούς ή ολόκληρου του ματιού θεωρούνταν εξαιρετικά δύσκολες.
Σήμερα περισσότεροι από ένα εκατομμύριο άνθρωποι μόνο στο Ηνωμένο Βασίλειο ζουν με τύφλωση ή με σοβαρή απώλεια όρασης εξαιτίας μη αναστρέψιμων παθήσεων, όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας, η οποία καταστρέφει τον αμφιβληστροειδή.
Η ειδική συσκευή που κράτησε το μάτι «ζωντανό»
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την Eimear Byrne στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Βαρκελώνης ανέπτυξε μία ειδική συσκευή, γνωστή ως Eye-in-Care- Box (ECaBox). η οποία αναπαράγει όσο το δυνατόν πιστότερα τις συνθήκες που επικρατούν μέσα στο ανθρώπινο μάτι.
Οι επιστήμονες εισήγαγαν έναν λεπτό εύκαμπτο σωλήνα στην οφθαλμική αρτηρία, το αγγείο που τροφοδοτεί το μάτι με αίμα, και διοχέτευσαν ένα ειδικά οξυγονωμένο διάλυμα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά. Παράλληλα, αισθητήρες ρύθμιζαν αυτόματα την πίεση και τη ροή του υγρού, ώστε να προσομοιώνεται όσο γίνεται καλύτερα η φυσιολογική κυκλοφορία.
Με αυτόν τον τρόπο κατάφεραν ουσιαστικά να αναστείλουν τη διαδικασία του κυτταρικού θανάτου που προκαλεί η έλλειψη οξυγόνου. Στο πρώτο στάδιο της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν και τα δύο μάτια 6 δοτών. Το ένα μάτι συνδέθηκε με το νέο σύστημα αιμάτωσης, ενώ το άλλο παρέμεινε χωρίς υποστήριξη.
Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Τα μάτια που αιματώθηκαν διατήρησαν τη δομή του αμφιβληστροειδούς και την υγεία των κυττάρων τους για έως και 24 ώρες μετά την αφαίρεσή τους. Αντίθετα, τα μάτια που δεν έλαβαν οξυγόνο και θρεπτικά
συστατικά παρουσίασαν ταχεία εκφύλιση.
Στη συνέχεια οι ερευνητές εξέτασαν ακόμη 36 μάτια δοτών χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνική. Σε 15 από αυτά ο αμφιβληστροειδής ανταποκρίθηκε στο φως παράγοντας ηλεκτρικά σήματα παρόμοια με εκείνα που καταγράφονται σε ζωντανούς ανθρώπους.
Οι αποκρίσεις αυτές διατηρήθηκαν έως και 10 ώρες μετά τον θάνατο, διπλασιάζοντας το προηγούμενο επιστημονικό ρεκόρ των πέντε ωρών που είχε επιτευχθεί το 2022.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης την εμφάνιση των χαρακτηριστικών κυμάτων-β, ηλεκτρικών σημάτων που παράγονται φυσιολογικά όταν τα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς επεξεργάζονται το φως. Πρόκειται για ένδειξη ότι τα νευρικά κύτταρα συνέχιζαν να επικοινωνούν λειτουργικά μεταξύ τους.
Παραμένει πάντως άγνωστο γιατί τα υπόλοιπα 21 μάτια δεν εμφάνισαν αντίστοιχη απόκριση.
Τα μάτια δεν «έβλεπαν», αλλά ο ιστός παρέμενε λειτουργικός
Οι επιστήμονες διευκρινίζουν ότι το γεγονός πως ο αμφιβληστροειδής ανταποκρινόταν στο φως δεν σημαίνει ότι τα μάτια ανέκτησαν την όραση ή ότι υπήρχε οποιαδήποτε μορφή συνειδητής αντίληψης.
Η όραση απαιτεί τη λειτουργία ολόκληρης της οπτικής οδού και κυρίως του εγκεφάλου, ο οποίος επεξεργάζεται τα σήματα που στέλνει ο αμφιβληστροειδής.
Παρόλα αυτά, το γεγονός ότι τα κύτταρα παρέμεναν ενεργά και επικοινωνούσαν μεταξύ τους αποτελεί μία ιδιαίτερα σημαντική απόδειξη ότι ο νευρικός ιστός μπορεί να διατηρηθεί λειτουργικός για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
Το μεγάλο εμπόδιο παραμένει ωστόσο, το οπτικό νεύρο
Παρά τη σημαντική πρόοδο, η αποκατάσταση της όρασης μέσω μεταμόσχευσης ολόκληρου του ματιού απέχει ακόμη από την κλινική εφαρμογή.
Το βασικό πρόβλημα είναι ότι μετά τη μεταμόσχευση πρέπει να αναγεννηθούν οι ίνες του κομμένου οπτικού νεύρου ώστε να συνδεθούν ξανά με τα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου. Χωρίς αυτή τη σύνδεση, ακόμη και ένα απολύτως υγιές μάτι δεν μπορεί να μεταδώσει εικόνες στον εγκέφαλο.
Το 2023 πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά μεταμόσχευση ολόκληρου ματιού μαζί με τμήμα προσώπου, ωστόσο ο λήπτης δεν ανέκτησε την όρασή του ακριβώς επειδή δεν ήταν δυνατή η λειτουργική επανασύνδεση του οπτικού νεύρου.
Παρόλα αυτά, η νέα τεχνολογία μπορεί να αυξήσει σημαντικά τις πιθανότητες επιτυχίας μελλοντικών μεταμοσχεύσεων, αφού επιτρέπει τη διατήρηση του ματιού σε πολύ καλύτερη κατάσταση μέχρι να πραγματοποιηθεί η επέμβαση.
Νέες προοπτικές για τη θεραπεία της τύφλωσης
Η νέα τεχνολογία δεν περιορίζεται μόνο στις μεταμοσχεύσεις. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα μπορούσε να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο για τη δοκιμή νέων φαρμάκων, γονιδιακών θεραπειών και καινοτόμων μεθόδων αντιμετώπισης σοβαρών οφθαλμικών παθήσεων απευθείας σε ανθρώπινους ιστούς, χωρίς να απαιτείται η χρήση ζωικών μοντέλων.
Παράλληλα, μπορεί να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση ασθενειών όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας και άλλες εκφυλιστικές παθήσεις του αμφιβληστροειδούς που σήμερα οδηγούν σε μη αναστρέψιμη απώλεια όρασης.
Η ανακάλυψη έχει και ευρύτερες επιστημονικές προεκτάσεις. Επειδή ο αμφιβληστροειδής αποτελεί τμήμα του κεντρικού νευρικού συστήματος, η δυνατότητα διατήρησης της λειτουργίας του επί ώρες μετά τον θάνατο οδηγεί πολλούς επιστήμονες να επανεξετάσουν πόσο γρήγορα επέρχονται οι μη αναστρέψιμες βλάβες στους νευρικούς ιστούς.
Η μελέτη δεν αναιρεί τα σημερινά κριτήρια του εγκεφαλικού θανάτου, ούτε σημαίνει ότι μπορεί να επανέλθει η ανθρώπινη συνείδηση μετά τον θάνατο. Ωστόσο, δείχνει ότι ορισμένα νευρικά κύτταρα διατηρούν τη λειτουργικότητά τους για περισσότερο χρόνο από όσο πιστευόταν όταν εξασφαλιστούν οι κατάλληλες συνθήκες οξυγόνωσης και μεταβολικής υποστήριξης.
