Ce qui rend la cryonie difficile n'est pas tant le froid extrême de la phase finale que les quelques heures qui la précèdent. Dans ces premières heures, le principal danger est l'ischémie : pour y faire face, un prestataire sérieux de cryonie doit disposer d'une organisation comparable à celle d'un service médical d'urgence. Comprendre l'ischémie permet de saisir pourquoi il faut intervenir dès l'arrêt du cœur pour limiter la dégradation des cellules, dans une course contre la dégradation cellulaire qui commence à l'instant même où le cœur s'arrête.
Ce qu'est l'ischémie
Vos cellules fonctionnent à l'oxygène. Grâce à la respiration cellulaire, elles utilisent l'oxygène pour tirer des nutriments l'énergie nécessaire à leur fonctionnement. L'ischémie est une diminution ou une interruption de l'apport sanguin à un tissu. Elle ne le prive pas seulement d'oxygène : l'apport de glucose et l'évacuation des déchets sont également compromis. Les cellules recourent alors à un métabolisme moins efficace, qui fournit beaucoup moins d'énergie, tandis que des substances toxiques s'accumulent. Si le manque d'oxygène se prolonge, la cellule ne peut plus fournir l'énergie nécessaire aux pompes qui régulent sa concentration en ions. Cet équilibre se dérègle : le calcium s'accumule dans la cellule, qui peut gonfler jusqu'à la rupture de sa membrane.
Lors d'un accident vasculaire cérébral ischémique ou d'un infarctus, les cellules des tissus irrigués par le vaisseau obstrué commencent à mourir en quelques minutes. En cryonie, les mêmes mécanismes sont à l'œuvre, et la priorité est de préserver le cerveau.
Pourquoi l'ischémie est le pire ennemi de la cryonie
Rappelons l'idée centrale présentée dans l'article « Mémoire, identité et cerveau » : votre identité repose sur l'organisation de votre cerveau, notamment sur les connexions entre ses neurones. C'est précisément cette structure que l'ischémie attaque. Après le constat du décès, chaque minute passée sans oxygène aggrave les lésions des connexions neuronales qui participent à la mémoire et à la personnalité. Ces lésions ont des conséquences concrètes. Elles détruisent progressivement les informations que la cryopréservation vise à conserver.
La priorité de la phase initiale est donc de limiter ces lésions. La cryopréservation ne peut commencer qu'après le constat du décès. Sa qualité dépend en grande partie de l'ampleur des lésions ischémiques survenues avant que le cerveau soit refroidi et protégé. Réduire cet intervalle est la tâche la plus importante d'une équipe d'astreinte.
Comment limiter les lésions dès l'arrêt circulatoire
C'est pourquoi Tomorrow.bio dispose d'équipes formées à l'intervention en astreinte, à la stabilisation et au transport (SST) : la préservation commence avant l'arrivée au centre de conservation. Dès que le décès est constaté, l'équipe intervient simultanément de plusieurs façons pour limiter les lésions ischémiques :
- Relancer la circulation. Un appareil de compression thoracique mécanique assure une circulation sanguine permettant d'acheminer l'oxygène et les médicaments vers les tissus.
- Refroidir rapidement. Le patient est placé dans un bain de glace et refroidi rapidement. Lorsque la température baisse de 10 °C, l'activité métabolique diminue de moitié environ : les cellules ont alors besoin de moins d'oxygène, ce qui ralentit la progression des lésions. Le corps est cependant maintenu au-dessus du point de congélation, afin qu'aucune glace ne se forme avant l'introduction des agents protecteurs.
- Administrer des médicaments. Des médicaments sont administrés pour réduire la demande métabolique du cerveau, prévenir la coagulation sanguine, soutenir la circulation pendant la réanimation cardio-pulmonaire mécanique, et limiter les dommages liés aux radicaux libres et à l'inflammation. Ces médicaments contribuent à freiner les mécanismes responsables des lésions ischémiques.
Ce n'est qu'une fois cette stabilisation achevée que débute la perfusion des agents cryoprotecteurs, et ce n'est qu'une fois le tissu protégé que commence le refroidissement profond vers −196 °C. Le risque lié à l'ischémie ne disparaît véritablement que lorsque le corps est vitrifié, car c'est alors seulement que le métabolisme, et avec lui les besoins en oxygène de la cellule, s'arrête réellement.
Ischémie chaude, ischémie froide : pourquoi le délai d'intervention est déterminant
Toutes les ischémies ne se valent pas. L'ischémie chaude survient lorsque l'apport sanguin est interrompu dans un tissu à température corporelle. Elle provoque des lésions rapides, car les besoins métaboliques du tissu restent élevés. Dans un tissu déjà refroidi, on parle d'ischémie froide : les lésions progressent plus lentement, car le froid ralentit les réactions qui les provoquent. La procédure initiale vise donc à refroidir les tissus le plus rapidement possible pour limiter les lésions dues à l'ischémie chaude.
C'est aussi la principale raison de disposer de sa propre équipe d'astreinte. Lorsqu'un prestataire dépend d'intervenants extérieurs, leur délai d'arrivée auprès du patient peut prolonger l'ischémie chaude. Selon certains acteurs du secteur, le recours à des services locaux non préparés peut entraîner une phase d'ischémie chaude particulièrement dommageable, suivie de nombreuses heures d'ischémie froide. Une équipe d'astreinte est précisément là pour réduire ce délai. Certaines lésions ne sont peut-être pas aussi définitives qu'on le pensait. Les recherches sur la récupération des fonctions cellulaires après une ischémie chaude prolongée suggèrent que certaines lésions jusqu'alors considérées comme irréversibles pourraient être en partie réparées. Le cas le plus parlant est celui du système OrganEx, développé à Yale. En 2022, ce système de perfusion a permis de rétablir la circulation sanguine et certaines fonctions cellulaires chez des porcs, une heure après un arrêt cardiaque. En 2019, BrainEx, le système qui l'avait précédé, avait permis de rétablir la circulation et certaines fonctions cellulaires dans des cerveaux de porcs isolés, quatre heures après la mort. Aucun des deux systèmes n'a permis de rétablir une forme de conscience. Mais tous deux remettent en cause l'idée selon laquelle quelques heures d'ischémie chaude ne laissent plus rien à sauver.
La nécessité de limiter l'ischémie détermine presque toute l'organisation d'un prestataire sérieux : disponibilité 24/7, rapidité d'intervention et protocoles d'astreinte et de stabilisation. Limiter les lésions ischémiques permet de préserver la structure du cerveau. Si cette structure est détruite dans les premières minutes, la conservation dans l'azote liquide ne permettra pas de la reconstituer.
En résumé : l'ischémie est une diminution ou une interruption de l'apport sanguin à un tissu, qui le prive notamment d'oxygène et peut provoquer des lésions. Un refroidissement et une stabilisation rapides limitent la progression des lésions. À l'inverse, un délai prolongé sans refroidissement compromet généralement la qualité de la préservation.
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