1907-ben a The New York Times egy kísérletet írt le, amelyben Duncan MacDougall orvos megkísérelte a halál pillanatát hat ember alanyában számszerűsíteni, lelke távozása mérlegelésével. „Dr. MacDougall célja az volt, hogy megtudja, vajon a léleknek a testből való távozása során bármilyen megnyilvánulás megtörténik-e, amelyet bármilyen fizikai eszköz segítségével rögzíteni lehet ”- írta a Times . Bár MacDougall következtetéseit - miszerint a lélek súlya 21 gramm - később megkérdőjelezték kétes módszertanként, a halál érkezésének módját és az élet távozását számszerűsítve továbbra is a tudósokat és a nyilvánosságot is zavarba ejtik.
Azokban az években, amikor MacDougall bejelentette hibás következtetéseit, a kutatók megértették az egyedi sejthalál módszerét. Az apoptózis, vagy a programozott sejthalál napi 50-70 milliárd sejtet igényel a felnőtt emberi testben, míg nekrózis vagy korai sejthalál akkor következik be, amikor a sejtek halálos sérüléseket szenvednek. Fontos azonban, hogy a halál hogyan fogja végül megszerezni egy egész szervezetet.
Most egy nemzetközi kutatócsoport talált bizonyítékokat a halál „kaszkádjáról”, amely egy speciális nekrózis útvonalon átterjed az állat testén, és így a halott sejtek ébresztésével jár, amíg az egész rendszer összeomlik és lejár. A Caenorhabditis elegans kerekféregben a testi pusztulás e hulláma a bélben jön létre, és nagy fényerősségű fluoreszcenciával felszerelt kamerával nézve a kék fluoreszcencia intenzív robbantása kíséri. szűrőkockát, amely lehetővé tette a kutatók számára, hogy megfigyeljék a féreg megsemmisítését - jelentette ki a csapat a PLoS Biology folyóiratban.
"Meghatároztuk az önpusztítás kémiai útvonalait, amelyek elősegítik a sejtek halálát a férgekben, amelyeket úgy látunk, mint ez a testben áthaladó izzó kék fluoreszcencia" - mondta David Gems, a University College London vezető sajtóközleménye. "Olyan, mint egy kék Grim Reaper, követve a halált, mivel az egész szervezetben elterjed, amíg az összes élet meg nem szűnik."
Valójában a tudósok évek óta tudják, hogy a C. elegans - a fonálférgek típusa, hivatalos taxonómiai menedékjog - ezt a félelmetes kék fényt ragyogja, ám zavarba ejtik őket annak oka. A legfontosabb hipotézis az volt, hogy a kék fényt a sérült lipidek és fehérjék (lipofuscinnek nevezett anyag) okozhatják, amelyek UV-fény alatt világítanak és összefüggenek az öregedéssel. A jelenlegi tanulmányban a kutatócsoport ezt a hipotézist kipróbálta, a C. elegans sejtjeinek hővel és megnövekedett oxigénszintekkel való megsérülésével, ami megnövekedett lipofuscinszintet eredményezne, ha az anyag valóban felelős az izzásért. Nincs új kék fluoreszcencia, amely azonban azt sugallta, hogy valami más vezette a ragyogást.
Egészséges C. elegans . Fotó: Bob Goldstein, az UNC Chapel Hill
A ragyogás valódi okának kiderítése érdekében a csapat időeltolós képet készített az öregedő C. elegans rögzítésére, amikor közeledett a halálhoz. Amikor az állatok kicsapódtak - jelezve, hogy körülbelül két óra távol vannak a haláltól -, a csapat észrevette a kék fluoreszcencia feltűnő és hirtelen 400% -os növekedését. A kék hullám a bélből származik, amely a féreg hosszát futtatja, majd mérgező érintését más szövetekbe terjeszti. A fény körülbelül 6 órával a halál után elhalványult.
Ugyanez a ragyogás következett be, amikor a férgeket szándékosan megölték meleg, betegség vagy fagyás következtében, és megjelentek mind a fiatal, mind az idős férgekben, akik halálos rohamot tapasztaltak. A csapat kémiailag meghatározta a kék fluoreszcenciát, amelyet a antranilsavnak nevezett molekula, és a „halál fluoreszcencia” jelenségnek nevezték el őket. Ahogy a férgek meghalnak, a férgek belső részében lévő organellák felszakadnak és az antranilsav felszabadul. Bár az antranilsav egyszer az organellekben koncentrálódott, a féreg testén diffundál. A molekula új környezetének kevésbé savas körülményei biztosítják az anyag fluoreszkáló tulajdonságait - ha a szűrőkockával megvizsgáljuk, a beeső fény most képes gerjeszteni a molekulákat, kiváltva a fluoreszcencia sorozatát - határozta meg a csapat kísérletileg.
A kutatók feltételezték, hogy a halálos fluoreszcencia a nekrózis kaszkádjából származik, amelyet elsősorban a kalciumionok jelező sejtek mozgatnak a működés megállításához. Amikor a kutatók kikapcsolták a vegyszer szállítását a féreg testén kötőfehérjék és mesterséges fonálférgek felhasználásával, speciális mutációkkal, amelyek blokkolták a jelző molekulákat, csökkenthetik a halál fluoreszcenciáját és részben késleltethetik a halált olyan okok miatt, mint a fertőzés és a fagyasztás. Amikor ugyanakkor megpróbálták blokkolni ezt az utat, miközben a férgek öregkorban halálba adódtak, nem tudták lelassítani az elkerülhetetlen szintet. "Ez azt sugallja, hogy az öregedés számos, párhuzamosan működő folyamat halálát okozza" - mondta Gems.
Mindazonáltal a kutatás azt sugallja, hogy a halál, legalább ezekben a férgekben, szorosan kapcsolódik a bélhez. De továbbra is felmerül a kérdés: vajon a fagyasztás és a fertőzés e férgek emésztőrendszerét célozza-e, és a kalciumjelzés blokkolása lehetővé teszi a bél sértetlenségét és a féreg túlélését? Öregség miatt bekövetkező halál esetén a többi rendszer előbb meghibásodik, ami az emésztőrendszer esetleges leállításához vezet, ami kiváltja a halál fluoreszcenciáját? Ezekre a kérdésekre válaszolva természetesen további kutatásokra lesz szükség.
Továbbá, mert Az emlősök és a C. elegans hasonló nekrotikus útvonalakat mutatnak, a tanulmány szerzői feltételezik, hogy a fonálférgek tanulmányozása bepillantást eredményezhet abban, hogy a halál miként jár más állatoknál, és talán meg is magyarázza a folyamat késleltetésének módjait. A szerzők írják:
Itt vannak párhuzamok az emberi öregedéssel: Az emberi hosszú élettartam valószínűleg felső határának becslése alapján kiszámítottuk, hogy egy jelentős életkorral összefüggő betegség (pl. Szív- és érrendszeri betegség, rák) eltávolítása csak kis mértékben növeli az élettartamot. Ennek oka az, hogy több patológia párhuzamosan hat az életkorral összefüggő halálozás növekedésére.
„A megállapítások együttesen megkérdőjelezik azt az elméletet, miszerint az öregedés pusztán a molekuláris károsodás következménye. "Az öregedés és a halál során bekövetkező biológiai eseményekre kell összpontosítanunk, hogy megértsük, hogyan tudjuk megszakítani ezeket a folyamatokat."
