Leta 1907 je The New York Times opisal poskus, v katerem je zdravnik Duncan MacDougall poskušal količinsko opredeliti trenutek smrti pri šestih človeških osebah s tehtanjem odhoda njihove duše. „Dr. Namen MacDougalla je bil ugotoviti, ali se je odhod duše s telesa udeležil kakršnih koli manifestacij, ki bi jih bilo mogoče zabeležiti s kakršnimi koli fizičnimi sredstvi, "je zapisal Times . Čeprav so bili MacDougallovi sklepi - da duša tehta 21 gramov - kasneje diskreditirani zaradi dvomljive metodologije, s katero so količinsko opredelili sredstva za prihod smrti in način, kako življenje še naprej vznemirja znanstvenike in javnost.
V letih, odkar je MacDougall razglasil svoje napačne zaključke, so raziskovalci razumeli metodo posamične celične smrti. Apoptoza ali programirana celična smrt dnevno ureja od 50 do 70 milijard celic v telesu odraslega človeka, nekroza ali prezgodnja celična smrt pa se pojavi, ko so celice smrtno poškodovane. Kako smrt na koncu prevzame cel organizem, ostaja neizbežno.
Zdaj je mednarodna skupina raziskovalcev našla dokaze o "kaskadi" smrti, ki se širi po telesu živali po posebni poti nekroze in pušča mrtve celice v svoji procesiji, dokler se celotni sistem ne zruši in izteče. Pri okroglo črvi Caenorhabditis elegans ta val telesnega uničenja izvira v črevesju in ga spremlja intenziven prasak modre fluorescencije, če ga gledamo s kamero, opremljeno s fluorescenco visoke svetlosti. filtrirno kocko, ki je raziskovalcem omogočila vizualizacijo uničenja črvov, poroča ekipa v reviji PLoS Biology .
"Identificirali smo kemične poti samouničenja, ki širijo celično smrt v črvih, ki jih vidimo kot žareča modra fluorescenca, ki potuje po telesu, " je v sporočilu za javnost dejal višji avtor David Gems z University College London. "Kot modri Grim žetveni sled, ki spremlja smrt, saj se širi po organizmu, dokler vse življenje ne ugasne."
Pravzaprav znanstveniki že leta vedo, da C. elegans - vrsta ogorčic, njihov uradni taksonomski filil - svetijo v tej modri modri barvi, vendar so bili očarani njen razlog. Vodilna hipoteza je bila, da je modri sij lahko posledica poškodovanih lipidov in beljakovin (snov, imenovana lipofuscin), ki svetijo pod UV-svetlobo in so povezane s staranjem. V trenutni študiji je raziskovalna skupina to hipotezo preizkusila tako, da je nekatere celice C. elegans poškodovala s toploto in zvišala raven kisika, kar bi povzročilo povišano raven lipofuscina, če bi ta material resnično odgovarjal za sijaj. Nobena nova modra fluorescenca ni povzročila, da je sijaj ujelo nekaj drugega.
Zdrava C. elegans . Fotograf Bob Goldstein, UNC Chapel Hill
Da bi ugotovili resnični vzrok sija, je ekipa postavila časovno zakasnjene slike za snemanje staranja C. elegans, ko so se približale smrti. Ko so se živali nehale mahati - kar je kazalo, da so od smrti oddaljene približno dve uri - je ekipa opazila „presenetljivo in nenadno“ 400-odstotno povečanje modre fluorescencije. Modri val je nastal v črevesju, ki teče po dolžini glista, nato pa je svoj strupeni dotik razširil v druga tkiva. Sijaj je zbledel približno 6 ur po smrti.
Enak sijaj je povzročil, ko so črve namerno ubili zaradi vročine, bolezni ali zmrzovanja, pojavili pa so se tako pri mladih kot pri starih črvih, ki so doživeli smrtno krizo. Ekipa je kemično opredelila modro fluorescenco, ki jo je povzročil a molekulo, imenovano antranilna kislina, in so poimenovali pojav "smrtna fluorescenca." Ko črvi začnejo umirati, se organele v črevesju črvov počijo. sprosti se antranilna kislina. Čeprav je enkrat koncentrirana v organeli, antranilna kislina difundira skozi telo glista. Manj kisle razmere v novem okolju molekule dajejo tej snovi fluorescenčne lastnosti - ko jo gledamo s filtrsko kocko, lahko vpadna svetloba vzbudi molekule, kar sproži izbruh fluorescence, je eksperimentalno določila ekipa.
Raziskovalci so domnevali, da smrtna fluorescenca izvira iz kaskade nekroze, ki ga pretežno poganjajo kalcijevi ioni, ki signalizirajo celice, da prenehajo delovati. Ko so raziskovalci prekinili transport te kemikalije skozi telo glista z uporabo vezavnih beljakovin in izdelanih ogorčic s posebnimi mutacijami, ki blokirajo signalne molekule, bi lahko zmanjšali smrtno fluorescenco in delno odložili smrt zaradi vzrokov, kot sta okužba in zmrzovanje. Ko so poskušali blokirati to isto pot, medtem ko so črvi zaradi starosti podlegli smrti, pa neizogibnega niso mogli upočasniti. "To kaže, da staranje povzroči smrt zaradi številnih postopkov, ki delujejo vzporedno, " je dejal Gems.
Kljub temu raziskave kažejo, da je smrt, vsaj pri teh črvih, tesno povezana s črevesjem. Toda vprašanja še vedno ostajajo: ali zmrzovanje in okužba ciljata na prebavne sisteme teh črvov, blokiranje kalcijeve signalizacije pa omogoča, da črevesje ostane nedotaknjeno, glista pa preživi? Ali v primeru smrti zaradi starosti najprej odpovejo drugi sistemi, kar vodi do morebitne zaustavitve prebavnega sistema in sproži fluorescenco smrti? Seveda bo za odgovor na ta vprašanja potrebno več raziskav.
Nadalje, ker sesalci in C. elegans imajo podobne nekrotične poti, avtorji študije hipotetizirajo, da lahko preučevanje ogorčic privede do vpogleda v to, kako smrt poteka pri drugih živalih in morda celo razjasni načine, kako odložiti ta proces. Avtorji pišejo:
Tu so potencialne vzporednice pri staranju človeka: ocene verjetnih zgornjih meja človekove dolgoživosti so izračunale, da bi odstranjevanje večje starostne bolezni (npr. Bolezni srca in ožilja, raka) povzročilo le majhno povečanje življenjske dobe. To je zato, ker več patologij deluje vzporedno, da poveča umrljivost, povezano s starostjo.
"Ugotovitve skupaj dvomijo v teorijo, da je staranje zgolj posledica kopičenja molekulskih poškodb, " je zaključil Gems. "Moramo se osredotočiti na biološke dogodke, ki se dogajajo med staranjem in smrtjo, da pravilno razumemo, kako bomo lahko prekinili te procese."
