Capitolo 1: Capire la crionica

Quando si parla di crionica a qualcuno che non ha familiarità con l'argomento, la sua prima reazione è di solito: "Quindi, congelate le persone?". È una delle idee sbagliate più comuni. La crionica non congela le persone, anzi è proprio l'ultima cosa che vogliamo fare. I pazienti vengono invece vetrificati, un processo diverso dal congelamento. Esaminiamo la differenza tra le due cose.

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Processo di congelamento

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Come funziona il congelamento

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Per capirlo, dobbiamo sapere cosa succede quando l'acqua si congela. A 0 gradi Celsius iniziano a formarsi i cristalli di ghiaccio. L'acqua continua a rimanere a questa temperatura mentre questi cristalli crescono. Ecco perché l'acqua si espande quando congela, ovvero aumenta di volume del 9%. Ma perché questo accade?

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Una molecola d'acqua è composta da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno,_H2O. I due atomi di idrogeno creano una carica negativa, mentre l'atomo di ossigeno crea una carica positiva. Quando più molecole d'acqua si avvicinano, le cariche positive di una molecola si attaccano alle cariche negative di un'altra. Questo è ciò che conferisce all'acqua la sua struttura e le sue proprietà distintive, come ad esempio la tensione superficiale. Allo stato liquido, queste molecole possono muoversi liberamente. Tuttavia, quando la temperatura si abbassa, il loro movimento diminuisce e perdono energia nel processo. Quando la temperatura raggiunge gli 0 gradi Celsius, le molecole assumono una forma più fissa.

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Come il congelamento influisce sul corpo

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Ora che abbiamo definito cosa succede alle molecole d'acqua quando si congelano, dobbiamo capire come funziona questo processo su un corpo. Per farlo, dobbiamo scomporre i componenti di base di un corpo.

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Il corpo umano è un organismo complesso in un unico sistema. Questo sistema, tuttavia, può essere suddiviso in 4 strutture:

• Cellule
• Tessuti
• Organi
• Sistemi (10 strutture come scheletro, nervoso, muscolare, ecc.)

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I tessuti viventi, che sono un gruppo di cellule con una struttura e una funzione simile, sono composti principalmente da acqua. Tuttavia, l'acqua presente nel corpo fa parte anche di altre soluzioni con altre molecole. Quando la temperatura scende e le molecole d'acqua iniziano a congelare, iniziano a spingere altre molecole in una soluzione concentrata.

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Inoltre, si formano cristalli d'acqua all'esterno delle cellule. Questo provoca la disidratazione delle cellule, che di conseguenza si restringono. In seguito, vengono premute contro i cristalli di ghiaccio che si formano, causando ulteriori danni alla struttura cellulare e al tessuto. Puoi vedere questo fenomeno in scala ridotta quando prendi un alimento dal freezer e lo lasci scongelare. Noterai che diventa più molliccio. Ciò è dovuto al danno che i cristalli di ghiaccio provocano alla struttura cellulare, causandone la rottura e la perdita di forma.

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Ora, invece di una carota o di un pezzo di broccoli, immagina cosa potrebbe accadere a una persona. Le strutture cellulari all'interno del corpo non sarebbero in grado di mantenere la loro forma una volta scongelate a causa di questi cristalli di ghiaccio. Se una persona venisse congelata, il suo corpo dovrebbe sottoporsi a un'intensa attività di riparazione cellulare per poter tornare a funzionare. Ecco perché nella crionica i pazienti vengono invece vetrificati.

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Processo di crioconservazione

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Vitrificazione: cos'è?

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La vetrificazione è il processo di trasformazione di un oggetto (o di un essere vivente) in uno stato simile al vetro senza la formazione di cristalli di ghiaccio. Ciò si ottiene raffreddando l'oggetto o la persona fino a raggiungere una temperatura di circa -125 gradi Celsius. Per ottenere questo risultato negli esseri umani, le molecole d'acqua all'interno del corpo vengono sostituite con un tipo di antigelo di grado medico chiamato agenti crioprotettori (CPA).

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Nella crioconservazione umana, le CPA vengono perfuse nel corpo per sostituire il sangue. Inoltre, estraggono l'acqua dalle cellule. Con le molecole d'acqua rimanenti, le CPA formano uno scudo protettivo intorno a loro, evitando che si raggruppino e formino ghiaccio all'interno del paziente. I crioprotettori proteggono il corpo mentre attraversa la temperatura di transizione vetrosa, che è di circa -120 gradi Celsius. A questo punto, il paziente è vetrificato e tutte le attività biologiche sono così lente da sembrare cessate.

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Criogenia e vitrificazione: cosa facciamo in concreto

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Quando un paziente viene sottoposto a crioconservazione, per ridurre i danni ischemici al cervello è necessario raffreddare rapidamente il corpo. Per raggiungere questo obiettivo, il nostro team di standby (SST), dopo la morte legale del paziente, lavorerà per stabilizzare il paziente in loco. Questa operazione consiste in 3 fasi fondamentali:

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• Supporto cardiopolmonare (CPS)--> Consente la circolazione del sangue e dei farmaci mentre vengono somministrati per evitare lesioni ischemiche e migliorare la velocità di raffreddamento esterno.
• Induzione dell'ipotermia--> Si ottiene spostando il paziente in un bagno di ghiaccio portatile per ottenere un rapido raffreddamento. Tuttavia, il paziente non deve essere raffreddato al di sotto di 0 gradi Celsius.
• Somministrazione di farmaci--> Questa operazione deve iniziare immediatamente per favorire la procedura standby e la profusione.‍

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Una volta stabilizzato il paziente, l'équipe standby si occuperà della crioconservazione sul campo. Si accede chirurgicamente alla cavità toracica e si incannulano l'aorta e la vena cava per collegare il paziente al sistema di perfusione, in modo da poter iniziare la perfusione di CPA. Il CPA viene perfuso lentamente con una concentrazione crescente, raffreddando internamente il paziente e proteggendolo dalla formazione di ghiaccio fino a raggiungere la concentrazione desiderata. Una volta che il paziente è stato completamente perfuso con la massima concentrazione di CPA, il team di standby può trasportarlo alla struttura di conservazione a lungo termine.

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Nella fase finale della procedura, all'arrivo nella struttura di conservazione a lungo termine, il corpo verrà ulteriormente raffreddato all'interno di una camera di raffreddamento. Questa raffredderà il paziente per un periodo di giorni o settimane fino a raggiungere i -196 gradi Celsius. Una volta raggiunta questa temperatura finale, il paziente verrà inserito in un dewar, un contenitore sottovuoto specializzato per la criogenia. In questo stato vetrificato, il paziente può essere tenuto nella struttura di conservazione a lungo termine per un tempo indefinito, fino a quando non sarà possibile una futura rianimazione.

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Conclusione

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Mentre il congelamento e la vetrificazione hanno a che fare con le basse temperature, le reazioni chimiche durante il raffreddamento sono molto diverse. Spesso è proprio da qui che nascono le idee sbagliate.

Tuttavia, la crionica non vuole congelare realmente un paziente. Il congelamento danneggerebbe il corpo del paziente al punto che sarebbero necessarie estese riparazioni cellulari prima di poter considerare una possibilità di rianimazione. Ecco perché i fornitori di servizi di crioconservazione come Tomorrow.bio utilizzano la vitrificazione come mezzo principale per raffreddare un corpo. In questo modo si garantisce che il paziente sia in condizioni tali da rendere più facile una futura rianimazione con un danno minimo per l'organismo.

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Così, la prossima volta che qualcuno dirà: "Oh, la crionica. Non è il congelamento di persone morte?", puoi spiegargli la differenza.

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