Wat cryonica moeilijk maakt, is niet vooral de diepe kou aan het einde. Het zijn de eerste paar uur. Die bedreiging is ischemie. Daarom lijkt een serieuze cryonica-aanbieder in de praktijk meer op een spoedeisende medische dienst dan op een opslagbedrijf. Wie ischemie begrijpt, ziet waarom snelheid cruciaal is: vanaf het moment dat het hart stopt, begint de race tegen celverval.
Wat ischemie is
Cellen hebben zuurstof nodig om energie te produceren. Met die zuurstof zetten cellen voedingsstoffen via celademhaling om in bruikbare energie. Dat chemische proces houdt weefsels in leven. Ischemie is het wegvallen van de bloedtoevoer. Daardoor krijgen cellen niet alleen te weinig zuurstof, maar ook te weinig glucose, terwijl afvalstoffen zich ophopen. Cellen schakelen dan over op een inefficiënte noodstofwisseling die weinig energie oplevert en schadelijke afvalstoffen produceert. Duurt het zuurstoftekort lang genoeg, dan kan een cel haar ionenpompen niet meer laten werken. Calcium stroomt naar binnen, de cel zwelt op en kan uiteindelijk uiteenvallen.
In de reguliere geneeskunde is ischemie de reden dat een ischemische beroerte of een hartinfarct zo gevaarlijk is: het weefsel achter een verstopt bloedvat begint binnen enkele minuten af te sterven. Bij cryonica geldt dezelfde tijdsdruk, maar daarbij zijn vooral de hersenen van belang.
Waarom ischemie de grootste vijand van de cryonica is
Het uitgangspunt is dat iemands geheugen en identiteit samenhangen met de structuur van het brein, waaronder de precieze verbindingen tussen neuronen. Zie geheugen, identiteit en het brein. Ischemie tast precies die structuur aan. Met elke minuut zonder zuurstof nadat iemand juridisch dood is verklaard, neemt de schade aan de fijne hersenverbindingen waarin geheugen en persoonlijkheid zijn vastgelegd toe. Het gaat daarbij om concrete schade aan hersenstructuren. Daardoor gaat juist de informatie verloren die cryopreservatie probeert te behouden.
Dat bepaalt het doel van de eerste fase van de procedure. Cryopreservatie kan pas beginnen nadat iemand juridisch dood is verklaard. De kwaliteit van de conservering hangt vervolgens sterk af van de hoeveelheid ischemische schade die ontstaat voordat de hersenen voldoende zijn gekoeld en beschermd. De belangrijkste taak van een stand-byteam is deze periode zo kort mogelijk te houden.
Hoe de procedure tegen de klok vecht
Daarom zet Tomorrow.bio getrainde teams voor stand-by, stabilisatie en transport (SST) in, zodat de conservering niet pas bij de opslagfaciliteit begint. Zodra iemand juridisch dood is verklaard, treft het team tegelijk verschillende maatregelen om verdere ischemische schade te beperken:
- De bloedsomloop kunstmatig op gang houden. Een apparaat voor mechanische borstcompressies houdt de bloedsomloop op gang, zodat zuurstof en medicatie de weefsels bereiken.
- Snel koelen. De patiënt gaat in een ijsbad en wordt snel afgekoeld. Kou vertraagt de stofwisseling, en een tragere stofwisseling heeft minder zuurstof nodig, wat tijd oplevert tegen de schade. Bij een daling van 10 °C halveert de stofwisseling ongeveer. Daardoor neemt de zuurstofbehoefte af en ontstaat er meer tijd om schade te beperken. Het lichaam blijft echter boven het vriespunt, zodat er geen ijskristallen ontstaan voordat de beschermende middelen zijn toegediend.
- Medicatie toedienen. Er worden middelen toegediend om de stofwisselingsbehoefte van de hersenen te verlagen, bloedstolling te voorkomen, de bloedsomloop tijdens mechanische reanimatie te ondersteunen en schade door vrije radicalen en ontstekingsreacties te beperken. Samen remmen deze middelen de processen die tot ischemische schade leiden.
Pas na deze stabilisatie begint de perfusie met cryoprotectanten. Zodra het weefsel met cryoprotectanten is beschermd, volgt verdere afkoeling tot −196 °C. Het risico op ischemische schade neemt pas sterk af wanneer het lichaam is gevitrificeerd, omdat het metabolisme en daarmee de zuurstofbehoefte van cellen dan vrijwel stilvallen.
Warme en koude ischemie: waarom reactietijd zo belangrijk is
Niet elke vorm van ischemie veroorzaakt even snel schade. Warme ischemie is zuurstoftekort bij lichaamstemperatuur. Deze vorm is het schadelijkst, omdat het weefsel dan nog metabolisch actief is en snel beschadigd raakt. Koude ischemie is zuurstoftekort in weefsel dat al is afgekoeld. Die vorm is minder schadelijk, omdat lage temperaturen de schadelijke chemische processen vertragen. De eerste fase van de procedure is erop gericht de periode van warme ischemie zo kort mogelijk te houden door het lichaam snel af te koelen.
Dit is ook een belangrijk argument voor een eigen stand-byteam. Een aanbieder die afhankelijk is van derden om de patiënt te bereiken, verliest mogelijk kostbare tijd tijdens warme ischemie. Volgens schattingen binnen het vakgebied kan overdracht aan onvoorbereide lokale hulpdiensten bovendien leiden tot vele uren koude ischemie, voorafgegaan door kostbare warme ischemie. Een eigen stand-byteam is juist bedoeld om die periode te verkorten. De grens tussen herstelbare en onherstelbare schade is minder scherp dan lang werd aangenomen. Onderzoek naar celherstel na langdurige warme ischemie suggereert dat sommige vormen van schade die vroeger als permanent golden, mogelijk beter herstelbaar zijn dan eerder werd gedacht. Het duidelijkste voorbeeld is OrganEx van Yale. In 2022 herstelde dat perfusiesysteem de bloedsomloop en celfuncties in volledige varkenslichamen, een uur na een hartstilstand. De voorganger uit 2019, BrainEx, bereikte vergelijkbare resultaten bij geïsoleerde varkensbreinen, vier uur na het overlijden van de dieren. Geen van beide herstelde iets dat op bewustzijn leek. Beide studies zetten vraagtekens bij de aanname dat na een paar uur warme ischemie geen herstelbare structuren meer overblijven.
De organisatie van een serieuze aanbieder, van de 24/7 gereedheid en responssnelheid tot de stand-by- en stabilisatieprotocollen, is gericht op het beperken van ischemische schade. Wie ischemische schade snel genoeg beperkt, behoudt meer van de hersenstructuur. Wie te laat is, kan de schade uit die eerste minuten later niet met vloeibare stikstof ongedaan maken.
Kort samengevat: Ischemie ontstaat door een tekort aan bloedtoevoer en daarmee aan zuurstof. Snel koelen en stabiliseren vertragen die schade, terwijl langere periodes bij hogere temperaturen de kwaliteit van de conservering doorgaans verminderen.
Ontdek dit praktische hulpmiddel
Gebruik het interactieve hulpmiddel om de vraag in dit artikel te onderzoeken.
Interactieve tool wordt geladen...
Meer lezen