Si expliques en un sopar que treballes en criònica, gairebé sempre et preguntaran alguna variant com ara: «Llavors, congeleu persones?». És la idea més estesa sobre aquest camp, però és un error important. La criònica no congela persones. De fet, congelar és gairebé el pitjor que es pot fer a un cervell que es vulgui conservar. El procediment que s'utilitza s'anomena vitrificació, i la diferència respecte de la congelació és comparable a la que hi ha entre trencar una estructura i preservar-la en estat vitri.

Per entendre per què aquesta distinció és tan important, cal veure què fa el fred a l'aigua. El cos humà està format majoritàriament per aigua, i el cervell en conté un 73 % en pes.

Pixel-art illustration: sharp jagged blue ice crystals on the left versus a smooth intact amber glass sphere on the right, showing why freezing destroys tissue while vitrification preserves it.
La congelació forma cristalls de gel afilats que esmicolen l'estructura cel·lular; la vitrificació, en canvi, deixa el teixit en un estat semblant al vidre.

Què fa exactament la congelació

L'aigua té una propietat especialment problemàtica en aquest context: s'expandeix quan es congela. Quan l'aigua líquida es refreda fins als 0 °C, les molècules perden mobilitat i s'ordenen en una xarxa cristal·lina rígida, que ocupa un 9 % més d'espai que l'aigua líquida. Per això esclata una ampolla oblidada al congelador. I per això la congelació és tan destructiva per al teixit viu.

Quan es congela una quantitat important de teixit, la major part del gel es forma als espais intercel·lulars, no a l'interior de les cèl·lules, i això provoca dos efectes perjudicials simultanis. El gel, en créixer, comprimeix les cèl·lules en espais cada cop més reduïts i deforma el teixit del voltant. Alhora, quan l'aigua se separa de la solució per formar gel, les substàncies dissoltes, com ara les sals, es concentren en les petites bosses de líquid que resten, fins a assolir concentracions tòxiques. El resultat és una combinació de dany mecànic i de toxicitat química.

Aquest efecte es pot observar fàcilment a petita escala. Si congelem una maduixa i la deixem descongelar, queda tova i flonja, perquè els cristalls de gel n'han trencat les parets cel·lulars i el teixit ja no pot mantenir-ne la forma. Cal traslladar aquest mateix tipus de dany a l'òrgan en què l'estructura és especialment determinant. Al cervell, on la identitat i la memòria depenen de connexions extremament precises descrites a Memòria, identitat i el cervell, el dany causat per la cristal·lització és justament el que cal evitar.

Vitrificació: sòlid sense gel

La vitrificació és l'alternativa a la congelació. La paraula prové del llatí vitrum, 'vidre', perquè el resultat és un estat físic semblant al vidre. Una substància vitrificada és sòlida i molt freda, però no arriba a cristal·litzar mai. Les molècules perden mobilitat i queden immobilitzades en la disposició desordenada pròpia de l'estat líquid. Per això no es formen cristalls ni es produeix l'expansió associada al gel. L'estructura es conserva sense quedar atrapada en una xarxa de cristalls de gel.

Per vitrificar un cos humà en lloc de congelar-lo cal utilitzar substàncies crioprotectores. Mitjançant un procés anomenat perfusió, gran part de l'aigua corporal se substitueix per agents crioprotectors, substàncies d'ús mèdic que redueixen la formació de gel. Aquests agents abaixen la temperatura a la qual cristal·litzaria el líquid restant i n'afavoreixen la transició cap a l'estat vitri. Durant el refredament, el cos assoleix l'estat vitri en travessar la temperatura de transició, situada aproximadament entre -120 °C i -130 °C. A partir d'aquest punt, l'estructura queda preservada i els processos químics de degradació s'alenteixen fins a ser gairebé imperceptibles.

Com és la vitrificació a la pràctica

No es tracta simplement d'introduir el cos en un medi molt fred. És un procediment mèdic acurat i gradual que ha de començar tan aviat com sigui possible després de la declaració de mort legal. Un cop declarada la mort legal, cada minut augmenta el risc de degradació estructural. Per això, la rapidesa d'intervenció és una prioritat essencial, la cursa contra la degradació cel·lular al voltant de la qual s'organitza tot aquest camp. Un equip d'intervenció immediata estabilitza la persona, manté o restableix la circulació artificial i inicia un refredament ràpid. Durant aquesta fase, el cos es manté per sobre del punt de congelació per evitar la formació de gel abans que els agents crioprotectors arribin als teixits.

Després s'inicia la perfusió: el crioprotector s'introdueix gradualment a la circulació en concentracions cada vegada més elevades, mentre va substituint l'aigua corporal i baixa la temperatura. Només quan el teixit ha quedat prou impregnat de crioprotector es completa el refredament, fins als -196 °C per a l'emmagatzematge de llarga durada en un vas Dewar. L'objectiu de cada pas és evitar la formació de gel i mantenir el teixit en estat vitri.

Per tant, la pròxima vegada que algú pregunti si «congeleu gent morta», la resposta pot ser precisa. No. El procediment està dissenyat precisament per evitar la congelació, perquè congelar podria danyar allò que es pretén conservar.

Resum: La congelació forma cristalls de gel que malmeten el teixit. La vitrificació utilitza crioprotectors i un refredament controlat per arribar a un estat semblant al vidre amb molta menys formació de gel.

Eina pràctica

Explora aquesta eina pràctica

Fes servir l'eina interactiva per examinar la qüestió d'aquest article.

S'està carregant l'eina interactiva...

Per llegir més