Què passa amb els gens després de la mort

2024 Autora: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 03:49

Algunes cèl·lules romanen actives durant dies o fins i tot setmanes després de la mort del cos.

Com es va estudiar aquesta pregunta

Abans de convertir-nos en nosaltres mateixos, abans de tenir un cervell, les nostres cèl·lules ja estan treballant activament: es divideixen, es diferencien, formen "maons", que després es plegaran en un organisme sencer. Però va resultar que no només ens anticipen a nosaltres mateixos, sinó que també ens sobreviuen.

Tot va començar amb els estudis del Thanatotranscriptome: gens expressats activament després de la mort de l'organisme per la genètica Alexander Pozhitkov. El 2009, es va comprometre a estudiar l'ARN dels peixos zebra després de la seva mort. Els embrions d'aquests peixos tropicals són transparents i ideals per a l'observació, per això es conserven en molts laboratoris. Pozhitkov va posar els peixos en aigua gelada, cosa que va provocar la seva mort, i després els va tornar a l'aquari amb la seva temperatura habitual de l'aigua: 27, 7 ℃.

Durant els quatre dies següents, va treure diversos peixos de l'aquari, els va congelar en nitrogen líquid i va estudiar el seu ARN missatger (ARNm). Aquestes molècules filamentoses estan implicades en la síntesi de proteïnes. Cada cadena d'ARNm és una còpia d'un tros d'ADN. Aleshores, Pozhitkov també va investigar l'ARNm dels ratolins.

Juntament amb el bioquímic Peter Noble, va analitzar l'activitat de l'ARNm després de la mort i va descobrir un fet sorprenent. Tant en peixos com en ratolins, la síntesi de proteïnes va disminuir, com s'esperava. Tanmateix, a jutjar per la quantitat d'ARNm, el procés de transcripció (la transferència d'informació genètica de l'ADN a l'ARN) s'amplifica en aproximadament un un per cent dels gens.

Alguns gens van continuar funcionant fins i tot quatre dies després de la mort de l'organisme.

Altres científics van examinar mostres de teixit humà i van descobrir centenars de gens que romanen actius després de la mort. Per exemple, després de quatre hores, va augmentar l'expressió (és a dir, la conversió de la informació hereditària en ARN o proteïna) del gen EGR3, que estimula el creixement. L'activitat d'altres gens és fluctuant, inclòs CXCL2. Codifica una proteïna que indica als glòbuls blancs que viatgen al lloc de la inflamació durant la infecció.

Això no és només el resultat de diferents transcripcions de gens que s'han completat a diferents ritmes, diu el director de l'estudi Pedro Ferreira. Algun tipus de procés regula activament l'expressió gènica pòstum.

Després de la mort d'un organisme, les primeres a morir són les cèl·lules més importants i que consumeixen més energia: les neurones. Però les cèl·lules perifèriques continuen fent la seva feina durant dies o fins i tot setmanes, segons la temperatura i el grau de descomposició del cos. Els investigadors van tenir èxit en la recuperació de cèl·lules semblants a fibroblasts de pell de cabra refrigerada fins a 41 dies de mort animal per extreure cultius de cèl·lules vives de les orelles de cabra 41 dies després de la mort de l'animal. Estaven al teixit conjuntiu. Aquestes cèl·lules no requereixen molta energia i van sobreviure 41 dies en una nevera normal.

A nivell cel·lular, la mort d'un organisme no importa.

Encara no se sap què causa exactament l'expressió gènica pòstum. De fet, després de la mort, l'oxigen i els nutrients deixen de fluir a les cèl·lules. Un nou estudi de Noble i Pozhitkov, Distinct sequence patterns in the active postmortem transcriptome, pot aportar llum sobre aquesta qüestió.

Utilitzant dades originals de peixos i ratolins, Noble va trobar que l'ARNm que estava actiu després de la mort era diferent d'altres ARNm de les cèl·lules. Al voltant del 99% de les transcripcions d'ARN a les cèl·lules es destrueixen ràpidament després de la mort de l'organisme. L'1% restant conté certes seqüències de nucleòtids que s'uneixen a molècules que regulen l'ARNm després de la transcripció. Això és probablement el que recolza l'activitat del gen pòstum.

Els científics creuen que aquest mecanisme forma part de la resposta cel·lular quan el cos es pot recuperar d'una lesió greu. És possible que les cèl·lules en agonia intentin "obrir totes les vàlvules" perquè es puguin expressar determinats gens. Per exemple, gens que responen a la inflamació.

Per què és important

Entendre els mecanismes darrere de l'activitat gènica postmortem afectarà els trasplantaments d'òrgans, la investigació genètica i la medicina forense. Per exemple, Pedro Ferreira i els seus col·legues van poder determinar amb precisió el moment de la mort d'un organisme, basant-se només en canvis pòstums en l'expressió gènica. Això pot ser útil a l'hora d'investigar assassinats.

Tanmateix, en aquest experiment, els científics sabien que els teixits objecte d'estudi pertanyien a donants sense patologies i estaven emmagatzemats en condicions ideals. A la vida real, molts factors poden afectar la transcripció de l'ARN, des de malalties del cos fins a la temperatura ambient i el temps transcorregut abans del mostreig. Fins ara, aquest mètode d'investigació no està preparat per a ser utilitzat en procediments judicials.

Noble i Pozhitkov creuen que aquests descobriments també seran útils en els trasplantaments d'òrgans.

Els òrgans dels donants estan fora del cos durant un temps. Potser l'ARN que hi ha en ells comença a enviar els mateixos senyals que en el cas de la mort. Segons Pozhitkov, això pot afectar la salut dels pacients que han rebut un nou òrgan. Tenen una major incidència de càncer en comparació amb la població general. Potser la qüestió no està en els fàrmacs que suprimeixen el sistema immunitari que han de prendre, sinó en els processos postmortem de l'òrgan trasplantat. Encara no hi ha dades exactes, però els investigadors estan considerant emmagatzemar òrgans per al trasplantament no en fred, sinó amb suport vital artificial.