Před více než sto lety se doktor Duncan MacDougall pustil do zvláštního experimentu, jehož cílem bylo změřit okamžik smrti vážením odcházející duše. Jeho kontroverzní závěr, že duše váží 21 gramů, byl již dávno vyvrácen, ale snaha o pochopení mechanismu smrti zůstává odvěkou fascinací.
Složitost buněčného zániku
Vědci dosáhli významného pokroku v pochopení mechanismů smrti jednotlivých buněk. Apoptóza neboli programovaná buněčná smrt si v lidském těle běžně vyžádá miliardy buněk denně. Naproti tomu nekróza, což je předčasná buněčná smrt v důsledku poranění, zůstává záhadou. Pochopení toho, jak se smrt šíří celým organismem, je obrovskou výzvou.
Zářící modrá "smrtka"
Vědci nečekaným způsobem odhalili "kaskádu" smrti, která probíhá v těle živočichů prostřednictvím jedinečné cesty nekrózy. Jev byl pozorován u hlístice Caenorhabditis elegans, kde smrtící vlna vzniká ve střevě. Je překvapivé, že proces je doprovázen intenzivním výbuchem modré fluorescence, pokud je zachycen specializovanou kamerou vybavenou kostkou s fluorescenčním filtrem s vysokým jasem.
David Gems, hlavní autor studie z University College London, ji popsal jako "modrou smrtku, která sleduje, jak se smrt šíří celým organismem, dokud nevyhasne veškerý život".
Záhada děsivé modré záře
C. elegans, druh hlístice, již dlouho vykazuje záhadnou modrou záři, nad kterou si vědci léta lámou hlavu. Jedna z hypotéz předpokládala, že za podivnou luminiscenci jsou zodpovědné poškozené lipidy a proteiny, známé jako lipofuscin. Výzkumný tým však teorii vyvrátil záměrným poškozením buněk hlístic teplem a zvýšenou hladinou kyslíku, což novou modrou fluorescenci nevyvolalo.
Pravá příčina smrti
Aby vědci odhalili zdroj modré záře, nastavili časosběrné snímání, které zaznamenávalo stárnoucí hlístice C. elegans v době, kdy se blížily smrti. Pozoruhodné bylo, že když se červi přestali hýbat, došlo k náhlému zvýšení modré fluorescence o 400 %, což znamenalo, že je od smrti dělily přibližně dvě hodiny. Zářivý jev vznikl ve střevě a následně se rozšířil do celého těla červa.
Vědci identifikovali molekulu zodpovědnou za modrou fluorescenci jako kyselinu anthranilovou a pro tento jev zavedli termín "fluorescence smrti". Když se červi blížili smrti, organely v jejich střevech praskaly a uvolňovaly kyselinu anthranilovou, která se šířila po celém těle. Změněné kyselé prostředí molekuly způsobilo, že pod světlem filtrační kostky fluoreskovala.
Úloha vápníku při smrti
Tým vyslovil hypotézu, že fluorescence při smrti je důsledkem kaskády nekróz, která je převážně poháněna ionty vápníku signalizujícími buňkám, že přestávají fungovat. Když manipulovali s přenosem vápníku v tělech červů, mohli snížit fluorescenci smrti a částečně oddálit smrt způsobenou různými příčinami, jako je infekce a zmrznutí. Zablokování dráhy během přirozeného procesu stárnutí však nevyhnutelný zánik nezpomalilo.
Důsledky pro pochopení lidského stárnutí
Zajímavá zjištění naznačují, že smrt, přinejmenším u hlístic, je úzce spojena se střevem. To otevírá dveře k mnoha otázkám: Zaměřují se mrazy a infekce na trávicí soustavu těchto červů? Umožňuje zablokování vápníkové signalizace, aby střevo zůstalo neporušené a červ přežil? Když dojde ke smrti stářím, selžou nejprve jiné systémy, které nakonec spustí fluorescenční projev smrti?
Otázky jsou dráždivé a jejich zodpovězení si nepochybně vyžádá další výzkum. Důsledky však sahají daleko za hranice hlístic. Vzhledem k tomu, že savci sdílejí podobné nekrotické dráhy, mohlo by studium hlístic přinést poznatky o tom, jak smrt probíhá u jiných živočichů, a potenciálně nabídnout vodítka, jak proces oddálit.
Zdroje: npr.org, newscientist.com, gizmodo.com
