Se a cena racconti che ti occupi di crionica, quasi sempre la prima domanda è: «Quindi congelate le persone?». È l'equivoco più diffuso sulla crionica, e riguarda una distinzione fondamentale. La crionica non congela le persone. Il congelamento può danneggiare gravemente un cervello che si vuole conservare. Il processo impiegato si chiama vitrificazione: serve a portare i tessuti allo stato vetroso evitando i danni causati dalla formazione di ghiaccio.
Per capire perché questa distinzione sia decisiva, bisogna considerare come si comporta l'acqua quando si raffredda: costituisce gran parte del corpo umano e circa il 73% del peso del cervello.
Cosa provoca davvero il congelamento
L'acqua ha una proprietà particolare, problematica per la conservazione dei tessuti: si espande quando congela. Quando l'acqua liquida si raffredda fino a 0 °C, le sue molecole rallentano e si dispongono in un reticolo cristallino rigido, che occupa circa il 9% di spazio in più rispetto al liquido. È per questo che una bottiglia dimenticata scoppia nel congelatore. Ed è anche per questo che il congelamento è così distruttivo per i tessuti viventi.
Quando congela una porzione di tessuto di grandi dimensioni, il ghiaccio si forma soprattutto negli spazi tra le cellule e provoca due tipi di danno. Il ghiaccio in crescita comprime le cellule in spazi sempre più piccoli e deforma il tessuto circostante. Contemporaneamente, mentre l'acqua forma ghiaccio, i sali e gli altri soluti si concentrano nel liquido residuo, il cui volume diminuisce, fino a raggiungere concentrazioni dannose per le cellule. Le cellule subiscono quindi sia danni meccanici sia gli effetti dell'eccessiva concentrazione dei soluti.
Puoi osservare un effetto simile anche nella vita quotidiana. Se congeli una fragola e poi la scongeli, la trovi molle e sfatta: i cristalli di ghiaccio ne hanno danneggiato le pareti cellulari, facendo perdere consistenza al tessuto. Ora immagina un danno simile applicato all'unico organo per cui la struttura è tutto. Nel cervello, dove identità e memoria dipendono dall'organizzazione precisa delle connessioni descritta nell'approfondimento «memoria, identità e cervello», quel tipo di danno da cristalli è esattamente ciò che non possiamo permettere.
Vitrificazione: allo stato solido senza ghiaccio
Per evitare la formazione di ghiaccio si ricorre alla vitrificazione. Il termine deriva dal latino vitrum, «vetro», e indica esattamente ciò che produce. Una sostanza vitrificata si trova allo stato solido ed è molto fredda, ma non cristallizza mai. Le molecole rallentano e si bloccano nella stessa disposizione disordinata che avevano allo stato liquido, così non ci sono cristalli, né espansione, né spigoli taglienti, nulla che laceri il tessuto. La struttura viene mantenuta esattamente com'era, congelata nel tempo anziché congelata in ghiaccio.
Per ottenere la vitrificazione di un corpo umano occorre impiegare sostanze crioprotettrici. Gran parte dell'acqua del corpo viene sostituita con agenti crioprotettori, una sorta di antigelo di livello medico, attraverso un processo chiamato perfusione. Questi agenti abbassano la temperatura alla quale il liquido residuo cristallizzerebbe e gli permettono invece di passare allo stato vetroso. Il corpo si solidifica mentre si raffredda attraversando la temperatura di transizione vetrosa, che si colloca all'incirca tra −120 °C e −130 °C, e da quel momento è vitrificato: biologicamente in pausa, strutturalmente preservato, con tutte le reazioni chimiche del deterioramento rallentate drasticamente.
Come si svolge in pratica la vitrificazione
Non basta immergere il corpo in un liquido freddo. È una procedura medica accurata e articolata in più fasi, che inizia nel momento stesso in cui è necessario. Dopo l'accertamento della morte legale, ogni minuto che passa costa fedeltà strutturale, quindi la priorità è la velocità, la corsa contro il decadimento cellulare attorno a cui è organizzato l'intero campo della crionica. Un'équipe di pronto intervento lavora per stabilizzare il paziente, ripristinare la circolazione e avviare un raffreddamento rapido, mantenendo il corpo al di sopra del punto di congelamento affinché non si formi ghiaccio prima che gli agenti protettivi siano entrati in circolo.
Segue poi la perfusione: il crioprotettore viene introdotto nella circolazione a concentrazione via via crescente, sostituendo gradualmente l'acqua del corpo mentre la temperatura scende. Solo quando il tessuto è saturo si completa il raffreddamento del paziente, fino a raggiungere infine −196 °C, per la conservazione a lungo termine in un dewar. Ogni fase esiste per mantenere una sola promessa: vetro, non ghiaccio.
Così, la prossima volta che qualcuno ti chiederà se «congelate i morti», avrai una risposta precisa. No. Facciamo esattamente il contrario del congelamento, di proposito, perché il congelamento distruggerebbe proprio ciò che vogliamo salvare.
In sintesi: il congelamento forma cristalli di ghiaccio che danneggiano i tessuti. La vitrificazione usa agenti crioprotettori e un raffreddamento controllato per raggiungere uno stato simile al vetro, con una formazione di ghiaccio molto ridotta.
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