Lorsque l'on parle de cryogĂ©nisation Ă quelqu'un qui n'est pas familier avec le sujet, sa premiĂšre rĂ©action est gĂ©nĂ©ralement : "Alors, vous congelez les gens ?". C'est l'une des idĂ©es fausses les plus rĂ©pandues. La cryogĂ©nie ne congĂšle pas les gens, c'est mĂȘme la derniĂšre chose que nous voulons faire. Les patients sont plutĂŽt vitrifiĂ©s, un processus diffĂ©rent de la congĂ©lation. Examinons la diffĂ©rence entre les deux.
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Processus de congélation
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Comment fonctionne la congélation
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Pour comprendre cela, il faut savoir ce qui se passe lorsque l'eau gÚle. à 0 degré Celsius, des cristaux de glace commencent à se former. L'eau reste à cette température pendant que ces cristaux grossissent. C'est pourquoi l'eau se dilate lorsqu'elle gÚle, c'est-à -dire que son volume augmente de 9 %. Mais pourquoi en est-il ainsi ?
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Une molécule d'eau est composée d'un atome d'oxygÚne et de deux atomes d'hydrogÚne,H2O. Les deux atomes d'hydrogÚne créent une charge négative, tandis que l'atome d'oxygÚne crée une charge positive. Lorsque plusieurs molécules d'eau se rapprochent les unes des autres, les charges positives d'une molécule s'attachent aux charges négatives d'une autre. C'est ce qui donne à l'eau sa structure distinctive et ses propriétés telles que la tension superficielle, par exemple. à l'état liquide, ces molécules peuvent se déplacer librement. Toutefois, à mesure que la température baisse, leur mouvement diminue et elles perdent de l'énergie. Lorsque la température atteint 0 degré Celsius, les molécules prennent une forme plus fixe.
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Effets de la congélation sur l'organisme
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Maintenant que nous avons défini ce qui arrive aux molécules d'eau lorsqu'elles gÚlent, nous devons comprendre comment ce processus fonctionne sur un corps. Pour ce faire, nous devons décomposer les composants de base d'un corps.
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Le corps humain est un organisme complexe composĂ© d'un seul systĂšme. Ce systĂšme peut toutefois ĂȘtre dĂ©composĂ© en 4 structures :
- Cellules
- Tissus
- Organes
- SystĂšmes (10 structures telles que le squelette, le systĂšme nerveux, le systĂšme musculaire, etc.)
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Les tissus vivants, qui sont un groupe de cellules ayant une structure et une fonction similaires, sont principalement constituĂ©s d'eau. Cependant, l'eau prĂ©sente dans le corps fait Ă©galement partie d'autres solutions avec d'autres molĂ©cules. Lorsque la tempĂ©rature baisse et que les molĂ©cules d'eau commencent Ă geler, elles commencent Ă pousser d'autres molĂ©cules dans une solution concentrĂ©e.Â
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En outre, des cristaux d'eau se forment à l'extérieur des cellules. Les cellules se déshydratent et rétrécissent. Elles sont alors pressées contre les cristaux de glace qui se forment, ce qui peut endommager davantage la structure cellulaire et les tissus. Vous pouvez observer ce phénomÚne à plus petite échelle lorsque vous sortez un aliment du congélateur et que vous le laissez décongeler. Vous remarquerez qu'il devient plus pùteux. Cela s'explique par les dommages causés par les cristaux de glace à la structure cellulaire, qui se rompent et perdent leur forme.
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Maintenant, au lieu d'une carotte ou d'un morceau de brocoli, imaginez ce que cela pourrait faire Ă une personne. Les structures cellulaires Ă l'intĂ©rieur du corps ne pourraient pas conserver leur forme une fois dĂ©congelĂ©es Ă cause de ces cristaux de glace. Si une personne Ă©tait congelĂ©e, son corps devrait subir d'importantes rĂ©parations cellulaires pour pouvoir fonctionner Ă nouveau. C'est pourquoi la cryogĂ©nisation consiste Ă vitrifier les patients.Â
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Processus de cryoconservation
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La vitrification : de quoi s'agit-il ?
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La vitrification est le processus de transformation d'un objet (ou d'un ĂȘtre vivant) en un Ă©tat semblable au verre, sans formation de cristaux de glace. Pour ce faire, on refroidit l'objet ou la personne jusqu'Ă ce qu'ils atteignent une tempĂ©rature d'environ -125 degrĂ©s Celsius. Pour y parvenir chez l'homme, les molĂ©cules d'eau du corps sont remplacĂ©es par un type d'antigel de qualitĂ© mĂ©dicale appelĂ© agent cryoprotecteur (ACP).
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Dans la cryoconservation humaine, les CPA sont perfusĂ©s dans le corps pour remplacer le sang. Cela permet Ă©galement d'extraire l'eau des cellules. Avec les molĂ©cules d'eau restantes, les CPA forment un bouclier protecteur autour d'elles, les empĂȘchant de se regrouper et de former de la glace Ă l'intĂ©rieur du patient. Les cryoprotecteurs protĂšgent le corps lorsqu'il traverse la tempĂ©rature de transition vitreuse, qui est d'environ -120 degrĂ©s Celsius. Ă ce stade, le patient est maintenant vitrifiĂ© et toute activitĂ© biologique est si lente qu'elle semble avoir cessĂ©.
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Cryogénie et vitrification - ce que nous faisons réellement
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Lorsqu'un patient est cryoconservĂ©, le corps doit ĂȘtre refroidi rapidement afin de rĂ©duire les lĂ©sions ischĂ©miques du cerveau. Pour ce faire, notre Ă©quipe de rĂ©serve (SST), aprĂšs le dĂ©cĂšs lĂ©gal du patient, s'efforcera de stabiliser le patient sur place. Cela consiste en trois Ă©tapes clĂ©s :
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- Assistance cardio-pulmonaire (CPS) --> Elle permet la circulation du sang et des médicaments lorsqu'ils sont administrés afin de prévenir les lésions ischémiques et d'améliorer le taux de refroidissement externe.
- Induction de l'hypothermie--> On y parvient en plaçant le patient dans un bain de glace portable afin d'obtenir un refroidissement rapide. Cependant, le patient ne doit pas ĂȘtre refroidi en dessous de 0 degrĂ© Celsius.
- L'administration de médicaments doit commencer immédiatement afin de faciliter la procédure d'attente et la profusion.
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Sur place, une fois le patient stabilisé, l'équipe de réserve procÚde à la cryoconservation sur le terrain. La cavité thoracique est accessible par voie chirurgicale et l'aorte et la veine cave sont canulées pour relier le patient au systÚme de perfusion, de sorte que la perfusion de CPA puisse commencer. Le CPA est perfusé lentement avec une concentration croissante, en refroidissant le patient à l'intérieur et en le protégeant contre la formation de glace jusqu'à ce que la concentration désirée soit atteinte. Une fois que le patient a été complÚtement perfusé avec la concentration la plus élevée de CPA, l'équipe de réserve peut alors le transporter vers le centre de stockage à long terme.
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Pour la phase finale de la procĂ©dure, Ă l'arrivĂ©e dans le centre de stockage Ă long terme, le corps sera encore refroidi Ă l'intĂ©rieur d'une chambre de refroidissement. Le patient sera ainsi refroidi pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines, jusqu'Ă ce qu'il atteigne -196 degrĂ©s Celsius. Une fois que le patient a atteint cette tempĂ©rature finale, il est placĂ© dans un dewar, une fiole sous vide spĂ©cialisĂ©e dans la cryogĂ©nie. Dans cet Ă©tat de vitrification, le patient peut ĂȘtre conservĂ© dans le centre de stockage Ă long terme indĂ©finiment, jusqu'Ă ce qu'une rĂ©animation soit possible.
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Conclusion
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Alors que la congélation et la vitrification concernent des températures froides, les réactions chimiques pendant le refroidissement sont trÚs différentes. C'est souvent de là que vient l'idée fausse.
Cependant, la cryogĂ©nie ne veut pas congeler un patient. La congĂ©lation endommagerait le corps du patient au point que des rĂ©parations cellulaires importantes seraient nĂ©cessaires avant qu'une rĂ©animation puisse ĂȘtre envisagĂ©e. C'est pourquoi les fournisseurs de services de cryoconservation tels que Tomorrow Bio utilisent la vitrification comme principal moyen de refroidissement du corps. Il s'agit de s'assurer que le patient est dans un Ă©tat qui facilite une rĂ©animation future avec un minimum de dommages au corps.Â
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Ainsi, la prochaine fois que quelqu'un vous dira "Oh, la cryogĂ©nisation. Ce n'est pas la congĂ©lation des personnes dĂ©cĂ©dĂ©es ?", vous pourrez lui expliquer la diffĂ©rence.Â
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Si vous souhaitez en savoir plus sur la cryoconservation et la cryogénisation, n'hésitez pas à prendre rendez-vous avec nous. En attendant, consultez Tomorrow Insight pour plus d'informations! N'oubliez pas de nous suivre sur Instagram, Discord, Twitter, LinkedIn et Youtube pour des mises à jour sur Tomorrow Bio!