Zo werkt een hoofdtransplantatie

De Italiaanse arts Sergio Canavero bedacht een uitvoerbaar plan voor een hoofdtransplantatie. De grootste uitdaging is om de zenuwen van het hoofd en het nieuwe lichaam op elkaar te laten aansluiten. Nu wil hij zijn plan op een levende mens testen.

23 november 2017 door Gorm Palmgren og Babak Arvanaghi

De controversiële Italiaanse arts Sergio Canavero beweerde tijdens een persconferentie in Wenen de eerste transplantatie van een hoofd van het ene menselijke lichaam naar het andere te hebben uitgevoerd. Volgens de arts betrof het twee lijken, maar toonde zijn experiment aan dat een dergelijke operatie in principe mogelijk is. 

De volgende stap is, volgens Canavero zelf, een hoofdtransplantatie bij twee hersendode mensen die kunstmatig in leven worden gehouden. 

Het is echter een ingewikkelde procedure en de kans dat er iets misgaat is groot. 

1. Hoofd en merg in de koeling 

Om het weefsel te ontzien worden de lichaamsdelen gekoeld; op kamertemperatuur zonder zuurstof zouden de zenuwen al snel afsterven. Het bloed uit de slagaderen van de hoofddonor wordt aangesloten op een apparaat dat de hersenen tot 10 °C koelt. 

Het ruggenmerg van het donorlijf wordt tot 10-15 °C gekoeld met een zoutoplossing.

2. Hoofd komt los van het lichaam

Bij beiden worden huid, spieren, zenuwen en ander weefsel van de hals doorgesneden. Bloedvaten en slokdarm worden afgekneld. Alle delen worden gemarkeerd om ze later goed te kunnen laten aansluiten. 

Via de luchtpijp blaast een soort blaasbalg lucht in het lichaam. De zenuwbundel van het ruggenmerg wordt ontbloot door een stukje van twee nekwervels af te zagen, en ten slotte wordt het merg netjes doorgesneden.

3. Zenuweindjes groeien aan elkaar

Een helende lijm van de suikerstof chitosan en polyethyleenglycol (PEG) komt op de zenuwen in de twee ruggenmergen. De zenuwen raken elkaar maar net om beschadiging te voorkomen. 

De membranen van de zenuwcellen versmelten doordat de PEG water bindt, dat anders een buffer tussen de vethoudende celmembranen vormt. Zonder dit water maken de vetmembranen beter contact. Met losse steekjes worden de twee ruggenmergen aan elkaar genaaid, en nu kunnen ze rustig genezen. 

De beschermvliezen in de ruggengraat worden vastgenaaid en de graat zelf wordt gestabiliseerd met schroeven, klemmen en staaldraad.

4. Hoofd wordt op lichaam genaaid

De met kleur gemarkeerde spieren, bloedvaten en zenuwen worden aan elkaar genaaid en verbinden hoofd en lijf. Met de grote zenuwen, de luchtpijp en de slokdarm gaat dat vrij makkelijk, maar met de spieren en bloedvaten is het een stuk lastiger. 

Om het lichaam weer te laten werken moeten de artsen elke verbinding correct aanleggen. 

Bij het aan elkaar naaien van de bloedvaten krijgt het koude hoofd warm bloed van het lichaam, waardoor het langzaam weer op temperatuur komt. Tot slot wordt de huid aan elkaar genaaid.

VERKEN HET LICHAAM met een abonnement op Wetenschap in Beeld

5. Lichaam langzaam tot leven gewekt

De patiënt wordt in een kunstmatig coma gebracht en tot 33 °C gekoeld. Door het coma krijgen het lichaam en de hersenen volledige rust, zodat de zenuwverbindingen kunnen helen en het vermogen om zenuwsignalen te versturen zich herstelt. De artsen brengen een infuus aan met afweeronderdrukkende medicijnen, zoals azathioprine, cyclosporine of bijnierschorshormonen. 

De medicatie moet voorkomen dat het lichaam het hoofd afstoot. Acute afstoting kan al na een paar uur of een paar dagen optreden, en bij chronische afstoting zal het hoofd binnen enkele jaren langzaam worden afgebroken.

Tijdens het coma is de activiteit van zenuwsignalen door het ruggenmerg minimaal, en zonder prikkels kunnen de zenuwen afsterven. Om dat te vermijden wordt er in het ruggenmerg een elektrode aangebracht waar hoofd en lichaam bij elkaar komen. Deze verbindt de hersenen met een stroombron, die de hersenen ‘traint’ met stootjes.

Vervolgens moet de patiënt zijn lichaam trainen. Om te voorkomen dat het hoofd wordt afgestoten, moet hij de rest van zijn leven medicijnen slikken die het immuunsysteem onderdrukken. 

Bekijk ook ...

ONTVANG DE NIEUWSBRIEF VAN WETENSCHAP IN BEELD

Je ontvangt je gratis special, Onze extreme hersenen, als download zodra je je hebt aangemeld voor onze nieuwsbrief.

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: