Bilim İnsanları Ölü Bir Domuz Beynini Yaklaşık Bir Saat Sonra Yeniden Canlandırdı!

19 Eylül 2024 tarihli EMBO Molecular Medicine dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar ölü bir domuz beynindeki aktiviteyi, ölümden yaklaşık bir saat sonra yeniden canlandırmayı başardı.^[1] Çin'de yapılan bu çalışma, beyin fonksiyonlarının saatler boyunca korunabilmesini sağladı ve ani kalp durması sonrası beyin fonksiyonlarının nasıl geri kazandırılabileceği konusunda önemli bir ilerleme sundu. Bu buluş, doktorların ani kalp durması sonrası başarılı canlandırma için gereken kısa zaman aralığını genişletebileceğini gösteriyor.

Peki, bu nasıl başarıldı? Anahtar unsur, vücudun kanı temizleme işlevine sahip hayati organlardan biri olan karaciğerin beyni yeniden canlandırma işlemine dahil edilmesiydi. Karaciğer, bu süreçte önemli bir rol oynayarak beyindeki elektriksel aktivitenin yeniden başlamasına katkıda bulundu.

Ani Kalp Durması ve İskemi

Ani kalp durması (AKD), vücutta ani ve dramatik sonuçlara yol açan ciddi bir tıbbi acil durumdur. Kalbin aniden durması, vücuda oksijen açısından zengin kan pompalama yeteneğini kaybetmesine neden olur ve bunun sonucunda hayati organlar oksijensiz kalır. Bu süreçte, oksijen ve besinlerle beslenmeyen dokularda ve organlarda "iskemi" adı verilen bir duruma yol açar. Özellikle beyin oksijen eksikliğine karşı çok hassas bir organdır ve kalp durmasından sonraki ilk birkaç dakika içinde geri döndürülemez hasarlar meydana gelebilir. Beyin dokusundaki bu hasarlar, hipoksi (oksijen yetersizliği) ve iskemi ile birleştiğinde birkaç dakika içinde bilinç kaybı ve nörolojik hasara yol açabilir.^[2]

Ani kalp durması sonrası hayatta kalmak, hızlı ve doğru tıbbi müdahaleye bağlıdır. Bu müdahaleler, temel yaşam desteği (BLS) ve ileri yaşam desteği (ALS) yöntemlerini içerir. En önemli adımlar, kalp masajı olarak bilinen kardiyopulmoner resüsitasyon (CPR) ve defibrilatörle kalbe elektrik şoku vererek normal ritmi geri getirmektir. Ancak bu müdahalelerin başarılı olabilmesi için sadece kalbin çalışması değil, aynı zamanda beynin ve diğer organların oksijen eksikliğinden kaynaklanan hasarlarını da en aza indirmek gereklidir.

İskemi, beyin gibi kritik organlarda birkaç dakika içinde geri döndürülemez hasarlara neden olabileceğinden ani kalp durması sonrası müdahale penceresi oldukça kısadır.^[3] Bilim insanları, çoklu organ iskemisinin beyin iyileşmesi üzerindeki etkilerini bilseler de bu organların spesifik rollerini henüz tam olarak aydınlatamamışlardır.

Domuzlar Üzerindeki Çalışma

Bu bağlamda, ani kalp durması sonrası iskeminin etkilerini anlamak ve organların bu süreçteki rollerini aydınlatmak amacıyla Sun Yat-Sen Üniversitesi'nden Dr. Xiaoshun He ve ekibi, domuz modelleri kullanarak dikkat çekici deneyler gerçekleştirdi. Araştırmalarında özellikle karaciğerin beyin iskemisi üzerindeki etkilerini incelemeye odaklandılar. Çünkü kalp durması gibi durumlar, çoklu organ iskemisine yol açarak sadece beyinde değil aynı zamanda karaciğer, böbrek gibi diğer hayati organlarda da oksijen yetersizliğine neden olabilir.

Science Alert

Yapılan deneylerde domuzlar kullanıldı ve bu domuzlar üç gruba ayrıldı. İlk grupta, hem beyin hem de karaciğere iskemi uygulanarak her iki organın oksijen yetersizliği yaşaması sağlandı. İkinci grupta ise sadece beyin iskemisi oluşturuldu; bu, karaciğerin normal şekilde çalışmaya devam ettiği bir durumu simüle etmek için yapıldı. Kontrol grubundaki domuzlar ise herhangi bir iskemiye maruz kalmadı. Araştırmanın sonuçları oldukça çarpıcıydı: Karaciğer iskemisi yaşamayan ikinci gruptaki domuzlarda beyin hasarının karaciğer iskemisi yaşayan birinci gruptan belirgin şekilde daha az olduğu gözlemlendi. Bu durum karaciğerin beynin iyileşmesi üzerindeki etkisinin düşündüğümüzden çok daha büyük olabileceğini gösterdi.

Beyin Canlandırma Çalışmaları

Bu bulgular karaciğerin merkezi rolünü aydınlatmak açısından önemli bir adım olsa da, araştırma ekibi burada durmadı. Çalışmanın bir sonraki aşamasında araştırmacılar daha da ileri giderek yerinden çıkarılmış bir domuz beynini yapay bir hayat destek sistemi ile yeniden canlandırmayı denediler. Bu deneylerin amacı, insanların tedavisinde şu an için doğrudan uygulanabilir olmasa da, kalp durması sonrası beyin fonksiyonlarını geri kazandırmada kritik zaman dilimlerini anlamak ve hangi koşullar altında beyin hasarının sınırlandırılabileceğini keşfetmekti.

Bu süreçte, araştırmacılar "karaciğer destekli normotermik beyin perfüzyonu" adı verilen bir teknik geliştirdiler. Bu teknik, beyin perfüzyonunda (yani kan akışının tekrar sağlanmasında) karaciğerin rolünü araştırmayı amaçlıyordu. Deneylerde, yapay kalp ve akciğerlerden oluşan bir sistem kurulmuştu ve bu sisteme sağlam bir karaciğer entegre edildi. Farklı gecikmeler ile yapılan bu deneylerde, beyinler ölümlerinden 50 dakika sonrası gibi kritik bir zaman diliminde sisteme bağlandığında, elektriksel aktivitenin yeniden başladığı ve altı saat boyunca devam ettiği gözlemlendi.

Daha dikkat çekici olan bulgulardan biri, oksijensiz geçen 60 dakikalık uzun bir sürenin ardından bile beyin aktivitesinin geri dönebilmesiydi. Ancak bu aktivite sadece üç saat sürdü.

Sonuç

Sonuç itibarıyla, sağlıklı bir karaciğerin varlığında beynin oksijen yetersizliğine bağlı olarak daha az hasar gördüğü ve nörolojik iyileşme sürecinde karaciğerin kritik bir rol oynayabileceği anlaşıldı. Yani beynin hayatta kalması ve fonksiyonlarını yeniden kazanabilmesi için yalnızca hızlı müdahale değil, aynı zamanda sağlıklı bir karaciğerin de bu süreçte destekleyici bir rol oynaması gerekiyor. Bu bulgular, gelecekte beyin hasarını önlemeye yönelik yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesine ve birçok insanın hayatının kurtulmasına katkı sağlayabilir.^[4]