Учёные из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU) и Университетской клиники Эрлангена добились прорыва в области криоконсервации нервной ткани мозга. Для этого они разработали и применили метод витрификации — сверхбыстрого охлаждения тканей до температур ниже –130 °C, при котором вода в клетках переходит в стеклообразное состояние без образования разрушающих клетки кристаллов льда.
Первым объектом исследования стали срезы гиппокампа мозга взрослой мыши — ключевой структуры, отвечающей за память и обучение. Благодаря оптимизированному составу криопротекторов и контролируемому процессу замораживания и оттаивания удалось сохранить тончайшую структуру ткани практически без изменений, что было подтверждено электронной микроскопией.
После оттаивания замороженные срезы гиппокампа возобновили электрическую активность: нейроны спонтанно генерировали и передавали импульсы, а нейронные сети функционировали почти как в свежей ткани. Более того, исследователи смогли запустить долговременную потенциацию — ключевой клеточный механизм, лежащий в основе обучения и закрепления новой информации. Это означает, что не только нейроны, но и более «нежные» синапсы сохранили свою структуру и способность усиливать передачу сигналов в ответ на стимулы, имитирующие процессы обучения.
Достижение важно тем, что ранее витрификация мозга считалась проблематичной из-за токсичности криопротекторов и разрушения сложных синаптических связей. Новая методика позволяет сохранять функциональность нервной ткани на короткий срок (в эксперименте — до нескольких дней), открывая перспективы для хранения биообразцов мозга пациентов для последующего анализа спустя годы, что может ускорить разработку лекарств и изучение патологий.
Хотя работа пока ограничена краткосрочным восстановлением активности тканей в лабораторных условиях и не подразумевает оживления целого мозга или организма, она даёт надежду на дальнейшее развитие криоконсервации, искусственной гибернации (в том числе для космических полётов) и отложенного лечения неизлечимых на сегодня болезней.
Источник: PNAS
