Nepatikėsite, kas vyksta po žmogaus mirties: kaip ląstelės priešinasi mirčiai

Genų ekspresija – procesas, kurio metu DNR saugoma informacija paverčiama instrukcijomis, pagal kurias gaminami baltymai ir kitos organizme svarbios molekulės – kai kuriais atvejais po mirties netgi suaktyvėja, tvirtinama naujame moksliniame darbe, kurio autoriai stebėjo pomirtinį aktyvumą organizme. Savo tyrimo ataskaitą jie publikavo žurnale „Open Biology“.

„Mirus organizmui miršta ne visos ląstelės. Tam tikri ląstelių tipai pasižymi skirtingomis gyvenimo trukmėmis, kartų pasikeitimo trukme ir atsparumu ekstremaliam stresui“, – sakė Vašingtono universitete ir Alabamos valstijos universitete dirbantis Peteris Noble'as, tapęs pagrindiniu šio tyrimo autoriumi.

Anot mokslininkų, panašu, kad kai kurios ląstelės net po pagrindinio organizmo mirties kovojasi už savo išlikimą.

„Panašu, kad kai kurios ląstelės lieka gyvos ir bando vykdyti savęs taisymo procesus – ypač kamieninės ląstelės“, – tvirtina P. Noble'as.

Ląstelių gyvybingumo ženklai

Tarptautinė mokslininkų grupė, kuriai vadovavo Alexas Pozhitkovas, analizavo žuveles danijas, o taip pat peles. Jie įsitikinę, kad tas pats reiškinys būdingas ir kitiems gyvūnams, taip pat – žmonėms.

Genų, paprastai siejamų su stresu, imuniniu atsaku, uždegimu, vėžiniais procesais ir kitais veiksniais, transkripcija – pirmasis genų ekspresijos žingsnis, kuomet DNR segmentas būna nukopijuojamas į RNR – po organizmo mirties padidėja. Tikėtina, kad taip vyksta ir valandas ar net dienas po mirties konstatavimo akimirkos.

Įdomu tai, kad genų, susijusių su embriono raida, transkripcija taip pat suaktyvėjo. Tarsi mirusio kūno dalys grįžtų laiku atgal ir ląsteliniame lygmenyje elgtųsi kaip vos užsimezgusi gyvybė.

Mokslininkai identifikavo pomirtinį „pažingsninio išjungimo“ procesą, kuomet tam tikrų genų ekspresija po mirties sumažėjo, o kitų pastiprėjo. Nors tikslių viso šio proceso žingsnių jie dar nenustatė, jie įsitikinę, kad pats procesas nėra atsitiktinis.

„Mirtis yra nuo laiko priklausomas procesas. Savo diskusiją apie mirtį pavadinome atsiremdami į „pomirtinio laiko“ sąvoką, nes, viena vertus, nėra priežasties manyti, kad visa genų transkripcija staiga nutrūksta praėjus kelioms minutėms po gyvūno mirties. Kita vertus, žinome, kad gyvūno kūnas natūraliai suyra per kelias valandas ar dienas ir ilgainiui genų transkripcija baigiasi“, – aiškino P. Noble'as.

Tad autoriai laiką tarp minties konstatavimo ir kūno irimo pradžios pavadino „mirties saulėlydžiu“ – kuomet kūnas oficialiai yra nebegyvas, tačiau genų ekspresija dar vyksta ir iš tiesų mirusios būna ne visos to kūno ląstelės.

Daugelį metų mokslininkai stebėjo, kad donorų organų (tokių, kaip kepenys) gavėjai po persodinimo dažniau pradeda sirgti vėžiniais susirgimais. Pastarojo tyrimo autoriai įtaria, kad gali egzistuoti ryšys tarp „mirties saulėlydžio“ metu vykstančios genų transkripcijos ir šios padidėjusios vėžio rizikos.

„Galbūt būtų naudinga patikrinti, ar šiuose persodinimui paruoštuose organuose nėra padidėjusi vėžį sukeliančių genų transkripcija“, – sakė P. Noble'as. Tikėtina, kad toks patikrinimas suteiktų daugiau informacijos apie persodinamo organo tinkamumą, tačiau be papildomų tyrimų to aiškiai pasakyti neįmanoma.

Visgi jei toks ryšys būtų nustatytas, galima būtų paaiškinti, dėl ko iš sveikų, jaunų žmonių, kurie žuvo autoavarijoje ar kokiame kitame netikėtame įvykyje, gauti organai recipientams gali padidinti susirgimo vėžiu riziką.

Kadangi transkripcija genų, siejamų su vėžiniais susirgimais ir uždegimu, po mirties gali padidėti, šio aktyvumo analizavimas gali pateikti daugiau informacijos ir apie tai, kaip šie procesai vyksta gyvuose organizmuose.

Ramiojo vandenyno universiteto Oregone (JAV) profesoriaus asistentas Ashimas Malhotra, prie pastarojo tyrimo neprisidėjęs, sakė: „Galima būtų tikėtis, kad iškart po mirties padidėja genų, susijusių su uždegimu ir imunitetu, atsakas į dirgiklį, nes kai kurios ląstelės kurį laiką išlieka gyvos ir transkripcijos mechanizmai vis dar veikia „gyvybės režimu“.

Bet A. Malhotrą nustebino, kad transkripcija baigiasi tik praėjus nuo 24 iki 48 valandų po mirties. Mokslininkai, pasiekę 48 valandų po mirties ribą, eksperimentus baigdavo, tad negalima atmesti tikimybės, kad biologiniai gyvybės procesai ląstelėse vyksta praėjus ir daugiau nei dviem dienoms po mirties.

Gali būti, kad tam tikrų tipų ląstelės gyvuoja ilgiau nei manome, bet įmanomas ir kitas, dar nesugalvotas paaiškinimas.

A. Malhotra tikisi, kad P. Noble'o ir A. Pozhitkovo eksperimentai bus pakartoti, tyrimus tęsiant ilgesnį laiką – galimai daugiau nei 48 valandas. To reikia norint geriau suprasti genų transkripcijos dinamiką. Kadangi šis tyrimas yra pirmasis, kuriuo išsamiai aiškintasi, kokios genų transkripcijos permainos vyksta po mirties, neliestų mokslinių arimų dar yra daugybė.

A. Malhotra netgi pasvarstė apie galimybę prikelti mirusiuosius. Jis galvoja, kad galbūt mirtį galima būtų „sustabdyti“, jeigu būtų geriau išanalizuoti ląstelių mirtį lemiantys molekuliniai procesai, o pagal gautą informaciją mokslininkai galbūt atrastų specifinių būtų „sustabdyti išjungimą“.

Maxo Plancko evoliucinės biologijos instituto (Vokietija) mokslininkas Arne Traulsenas taip pat susidomėjo šiu tyrimu ir galimais susijusiais moksliniais darbais.

„Manau, tai galėtų būti kur kas detalesnės išsijungimo po organizmo mirties analizės pradžia. Savo prigimtimi mirtis yra labiau panaši į kompiuterio išsijungimą, nei į lemputės išjungimą“, – sakė mokslininkas.

Kompiuterio išjungimas yra kelias sekundes trunkantis procesas, kurio metu konkrečia seka atliekami tam tikri veiksmai.

„Kažkada pamatysime ir tikruosius šių tyrimų rezultatus, ir nenustebčiau jeigu ši tyrimų kryptis pateiktų visiškai naujų įžvalgų apie sudėtingų biologinių sistemų veikimą“.