Srdeční zástava je jednou z nejčastějších příčin úmrtí ve vyspělém světě. Jen v Evropě a USA postihne ročně 375 000 až 700 000 lidí. I přes pokroky v medicíně přežije pouze 8 až 23 procent pacientů. Hlavním důvodem není selhání srdce samotného, ale poškození mozku způsobené nedostatkem kyslíku.

„Poškození mozku je hlavní příčinou úmrtí u pacientů, kteří přežijí srdeční zástavu,“ vysvětluje doktor Čung Guo (Zhiyong Guo) z Guangdongské laboratoře orgánové medicíny v Číně. Jeho tým přišel s překvapivým objevem – játra hrají mnohem důležitější roli v ochraně mozku, než se dosud předpokládalo.

Výzkumníci provedli sérii experimentů na miniaturních tibetských prasatech. U některých zvířat způsobili současně s přerušením průtoku krve do mozku i dočasné zastavení průtoku krve játry. U jiných nechali játra normálně prokrvená. Rozdíl byl dramatický – u prasat s poškozenými játry bylo poškození mozku výrazně větší.

„Viděli jsme, že u zvířat s narušenou funkcí jater bylo postižení mozku mnohem závažnější, především v čelním a spánkovém laloku,“ říká doktor Guo. To je mimořádně důležité zjištění, protože čelní lalok je zodpovědný za naše rozhodování, plánování a osobnost.

Umělý oběh jako okno do těla

Aby vědci lépe pochopili, jak játra chrání mozek, vyvinuli unikátní systém umělého oběhu. Do něj připojili izolovaný prasečí mozek a v některých případech i játra. Mozky připojené k játrům vykazovaly lepší elektrickou aktivitu a méně známek poškození než ty bez podpory jater.

„Mozky s podporou jater si zachovaly aktivitu podobnou vědomí po dobu až šesti hodin, zatímco u samostatných mozků tato aktivita mizela již po 3-5 hodinách,“ shrnuje výsledky doktor Guo.

Výzkum odhalil, že játra pomáhají mozku několika způsoby. Především produkují tzv. ketonová tělíska – alternativní zdroj energie, který může mozek využít, když nemá dostatek glukózy. Je to podobné situaci, jako když při výpadku elektřiny přepneme na záložní generátor.

Játra také pomáhají regulovat imunitní reakci v mozku. Bez jejich podpory se v cévách mozku hromadí více bílých krvinek, což může vést k zánětu a dalšímu poškození.

Překvapivá odolnost mozku

Výzkum přinesl ještě jedno nečekané zjištění. V experimentech s umělým oběhem dokázal mozek s podporou jater obnovit část své aktivity i po 50 až 60 minutách bez kyslíku. To je výrazně déle než dosud předpokládaných 5-8 minut.

„Musíme být v interpretaci těchto výsledků velmi opatrní,“ upozorňuje doktor Guo. „Naše experimenty probíhaly za přísně kontrolovaných laboratorních podmínek a nelze je přímo přenést do běžné praxe. Přesto nám ukazují, že mozková tkáň může být za určitých okolností odolnější, než jsme si mysleli.“

Klíčovým faktorem se ukázala být přítomnost zdravých jater v oběhu. Když vědci analyzovali vzorky z experimentů, objevili, že játra produkují specifické metabolity, které pomáhají chránit mozkové buňky před poškozením. Je to podobné, jako když hasič při požáru nejenom hasí plameny, ale současně aplikuje speciální pěnu, která chrání dosud nezasažené části budovy.

Výzkumníci také zjistili, že mozky s podporou jater vykazovaly mnohem nižší hladiny S100-β, což je protein, který se objevuje v krvi při poškození mozkových buněk. „Čím nižší byla hladina S100-β, tím lepší byla elektrická aktivita mozku a tím méně známek poškození jsme nacházeli v mozkové tkáni,“ vysvětluje doktor Guo.

Nová naděje pro pacienty

Tyto objevy otevírají cestu k novým léčebným postupům. „Naše studie naznačuje, že bychom měli věnovat větší pozornost funkci jater u pacientů po srdeční zástavě,“ vysvětluje doktor Guo.

V budoucnu by mohlo být možné použít umělou podporu jater nebo dokonce prasečí játra k ochraně mozku během kritických hodin po zástavě srdce. Další možností je vývoj specializovaných přístrojů pro mimotělní podporu jater.

„Nedávné pokroky v genové úpravě prasečích orgánů a v technikách dlouhodobé perfuze jater mimo tělo dávají naději, že by tyto přístupy mohly být v budoucnu klinicky využitelné,“ uvádí výzkumný tým.

Vědci však zdůrazňují, že nejprve je nutné porozumět přesným mechanismům, jakými játra chrání mozek, a vyvinout bezpečné a účinné způsoby, jak tyto poznatky přenést do klinické praxe. Zatím tedy stále platí, že nejdůležitější je prevence a rychlá reakce při srdeční zástavě.