În 1907, The New York Times a descris un experiment în care medicul Duncan MacDougall a încercat să cuantifice momentul morții la șase subiecți umani, cântărind plecarea sufletelor lor. „Dr. Obiectivul lui MacDougall a fost să învețe dacă plecarea sufletului din trup a participat la orice manifestare care ar putea fi înregistrată prin orice mijloace fizice ”, a scris Times . Deși concluziile lui MacDougall - că sufletul cântărește 21 de grame - au fost ulterior discreditate pentru metodologia dubioasă, cuantificând mijloacele de sosire a morții și felul în care viața pleacă continuă la oamenii de știință nedumeritori și deopotrivă.
În anii de când MacDougall și-a anunțat concluziile defectuoase, cercetătorii au ajuns să înțeleagă metoda morții celulare individuale. Apoptoza, sau moartea celulară programată, susține în mod corect 50 până la 70 de miliarde de celule în corpul uman adult în fiecare zi, în timp ce necroza, sau moartea prematură a celulelor, apare atunci când celulele sunt rănite fatal. Cu toate acestea, modul în care moartea pune stăpânire pe un întreg organism rămâne totuși evaziv.
Acum, o echipă internațională de cercetători a găsit dovezi ale unei „cascade” de moarte care se răspândește prin corpul unui animal printr-o cale de necroză specială, lăsând o trezire a celulelor moarte în procesiunea sa, până când întregul sistem se prăbușește și expiră. În viermi rotunzi Caenorhabditis elegans, acest val de distrugere corporală își are originea în intestin și este însoțit de o explozie intensă de fluorescență albastră atunci când este privit cu o cameră echipată cu o fluorescență de luminozitate ridicată. cubul de filtru, care le-a permis cercetătorilor să vizualizeze distrugerea viermei, relatează echipa în revista PLoS Biology .
„Am identificat căile chimice de autodistrugere care propagă moartea celulelor în viermi, pe care le vedem ca această fluorescență albastră strălucitoare care călătorește prin corp”, a declarat autorul senior David Gems de la University College London, într-un comunicat de presă. „Este ca un Reaper albastru Grim, urmărind moartea pe măsură ce se răspândește în organism până când se stinge toată viața.”
De fapt, oamenii de știință știu de ani de zile că C. elegans - un tip de nematoda, filonul lor taxonomic oficial - strălucește acest albastru înfricoșător, dar au fost dezgustate motivul ei. O ipoteză principală a fost aceea că strălucirea albastră se poate datora lipidelor și proteinelor deteriorate (o substanță numită lipofuscină), care strălucesc sub o lumină UV și sunt legate de îmbătrânire. În studiul actual, echipa de cercetare a testat această ipoteză prin deteriorarea unora dintre celulele C. elegans cu căldură și creșterea nivelului de oxigen, ceea ce ar fi produs niveluri crescute de lipofuscină dacă acest material ar fi fost într-adevăr responsabil pentru strălucire. Nici o nouă fluorescență albastră nu a rezultat, totuși, ceea ce presupunea că altceva conducea strălucirea.
Un sănătos C. elegans . Fotografie de Bob Goldstein, UNC Chapel Hill
Pentru a-și da seama de adevărata cauză a strălucirii, echipa a creat imagini în timp în care să înregistreze îmbătrânirea C. elegans în timp ce se apropiau de moarte. Când animalele s-au oprit din război - indicând că se aflau la aproximativ două ore de la moarte - echipa a observat o creștere „izbitoare și bruscă” a fluorescenței de 400%. Valul albastru își are originea în intestin, care parcurge lungimea viermei, apoi își răspândește atingerea toxică în alte țesuturi. Strălucirea s-a stins la aproximativ 6 ore după moarte.
Aceeași strălucire a rezultat atunci când viermii au fost uciși în mod intenționat de căldură, boală sau îngheț și au apărut atât la viermi tineri, cât și la bătrâni, care se confruntă cu moarte. Echipa a definit chimic fluorescența albastră ca fiind cauzată de o o moleculă numită acid antranilic și au supranumit fenomenul „fluorescența morții”. Pe măsură ce viermii încep să moară, organelele din intestinele viermilor izbucnesc iar acidul antranilic este eliberat. Deși odată concentrat în organelă, acidul antranilic se difuzează prin corpul viermei. Condițiile mai puțin acide din noul mediu al moleculei îi conferă substanței proprietățile sale fluorescente - atunci când sunt privite cu cubul filtrant, lumina incidentă este acum capabilă să excite moleculele, declanșând o explozie de fluorescență, echipa a determinat experimental.
Cercetătorii au emis ipoteza că fluorescența morții provine dintr-o cascadă de necroză, care este condusă în principal de celulele de semnalizare ale ionilor de calciu pentru a opri funcționarea. Când cercetătorii au oprit transportul acelei substanțe chimice prin corpul viermei, folosind proteine obligatorii și nematode proiectate cu mutații speciale care blochează moleculele de semnalizare, acestea ar putea reduce fluorescența și întârzia parțial moartea din cauze precum infecția și înghețarea. Când au încercat să blocheze această aceeași cale, în timp ce viermii se aflau în proces de cedare la moarte de bătrânețe, totuși, nu au putut încetini inevitabilul. "Acest lucru sugerează că îmbătrânirea cauzează moartea printr-o serie de procese care acționează în paralel", a spus Gems.
Cu toate acestea, cercetările sugerează că moartea, în aceste viermi cel puțin, este strâns asociată cu intestinul. Dar rămân întrebări: Înghețarea și infecția vizează sistemele digestive ale acestor viermi, iar blocarea semnalizării calciului permite intestinului să rămână intact și viermul să supraviețuiască? În cazul decesului la bătrânețe, alte sisteme nu reușesc mai întâi, ceea ce duce la o eventuală închidere a sistemului digestiv, declanșând fluorescența morții? Răspunsul la aceste întrebări, desigur, va face mai multe cercetări.
Mai mult, pentru că mamiferele și C. elegans împărtășesc căi necrotice similare, autorii studiului presupun că studierea nematozilor poate conduce la idei despre modul în care moartea își desfășoară activitatea cu alte animale și, poate, chiar elucidă modalități de a amâna acest proces. Autorii scriu:
Aici există potențiale paralele în îmbătrânirea umană: estimările limitelor superioare probabile ale longevității umane au calculat că eliminarea unei boli majore legate de vârstă (de exemplu, boli cardiovasculare, cancer) ar provoca doar creșteri mici ale duratei de viață. Acest lucru se datorează faptului că mai multe patologii acționează în paralel pentru a crește mortalitatea legată de vârstă.
„Împreună, concluziile pun la îndoială teoria că îmbătrânirea este pur și simplu o consecință a acumulării de daune moleculare”, a concluzionat Gems. „Trebuie să ne concentrăm asupra evenimentelor biologice care au loc în timpul îmbătrânirii și morții pentru a înțelege corect cum am putea să întrerupem aceste procese.”
