Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Анабиоз-основа крионики

Материалы по биологии и химии / Крионика - "холодная" наука / Анабиоз-основа крионики

Страница 2

Вообще говоря, наукой установлен принцип понижения устойчивости к сверхнизким температурам с повышением уровня организации живых систем. Вопрос лишь в том, где пролегает граница: при каких условиях холодовой анабиоз возможен, а при каких - нет.

У разных живых существ криоустойчивость различна. Долгое время считалось, что все микроорганизмы одинаково хорошо переносят замораживание. Сегодня мы знаем, что разные классы и штаммы микроорганизмов обладают неодинаковой криоустойчивостью: у них по-разному кристаллизуется внутриклеточная вода, изменяются свойства мембранных компонентов и активность метаболизма. (Кстати, криоустойчивость неодинакова не только у бактерий, но даже у таких примитивно организованных объектов, как вирусы.)

Устойчивость микроорганизмов к замораживанию можно повысить, культивируя их в специально подобранных средах, а также выбирая для криоконсервирования определенную стадию жизненного цикла. Кроме того, многое зависит и от условий, в которых протекает охлаждение. Наиболее криоустойчивыми оказались кокковые формы микроорганизмов и споры: при быстром охлаждении жизнеспособными остается до 100% клеток!

При переходе от бактериальных клеток к простейшим организмам, имеющим ядро, устойчивость сразу падает. Дрожжи переносят замораживание гораздо хуже бактерий, но и к ним ученые нашли подход. Для них оптимальными оказались либо низкие скорости охлаждения (0,4*С/мин), либо двухэтапное замораживание (сперва медленное охлаждение, потом быстрое погружение в жидкий азот) в средах, содержащих слабые криозащитные вещества типа пептона, глюкозы, дрожжевого экстракта. Сейчас уже возможно перевести в состояние глубокого холодового анабиоза практически все одноклеточные объекты и суспензии клеток. Исключение составляют пресноводные простейшие: даже незначительные повышения концентрации солей на этапах кристаллизации для них смертельны.

Важно также и то, что процессы метаболизма не прекращаются даже при -100 градусах. Считается, что гарантированное блокирование жизни происходит при -196. Однако при очень долгом (сотни лет) хранении тела теоретически возможно его медленное старение на молекулярном уровне.

Но и в тех клетках, которые после выхода из анабиоза остались живы, могут быть повреждения. Внешне это проявляется в замедленном делении. В размороженных клетках подавлен синтез основных белков, изменяется нуклеиновый обмен, дыхательная активность. Зато сразу после криоконсервирования и спустя 30 минут от начала культивирования в клетках кишечной палочки начинают синтезироваться криостресс-протеины: особые белки, задача которых - противостоять опасному охлаждению. Семейство этих белков по молекулярной массе отличается от семейства белков теплового шока. Белки теплового шока - защищают клетку не только от перегрева, но и от множества других опасностей. Однако против замерзания сражаются другие белки. Кстати, если синтез белков теплового шока индуцируется при повышении температуры тела всего на 1-3'С выше физиологических значений, то синтез криостресс-протеинов не начинается даже при снижении температуры до ОоС.

Криостаз включает в себя процесс охлаждения организма до температуры жидкого азота (77 К) и хранение его при этой температуре. После получения официального свидетельства о смерти пациента специальная бригада начинает подготовку тела к охлаждению. Подключает его к аппарату искусственного дыхания и кровообращения. Затем кровь в организме заменяют на криопротектор, ткани организма тоже насыщаются криопротектором и начинается медленное охлаждение. После того как температура тела достигает 77 К его помещают в криостат с жидким азотом, где оно хранится длительное время. Для того, чтобы поддерживать необходимую для хранения температуру, требуется добавлять периодически в криостат жидкий азот. Предполагается, что в таком состоянии тело хранится до тех пор, пока не наступит время, когда появятся медицинские технологии, способные исправить все повреждения в организме и оживить его. По отдельным прогнозам это время может составить от 50 до 100 лет.