Článek
Smrt byla tradičně chápána jako okamžik, kdy organismus přestává nevratně fungovat jako celek. A přesto praktiky jako dárcovství orgánů ukazují, že orgány, tkáně a buňky mohou pokračovat v práci i poté, co zbytek organismu selže. Vědci proto zkoumali otázku, jak mohou určité buňky pokračovat v činnosti i po smrti organismu.
Nyní, v nové studii, tým odborníků podrobně popsal, jak mají určité buňky, když jim je poskytnuta potřebná stimulace, schopnost „se po smrti transformovat na mnohobuněčné organismy s novými funkcemi.“
Co je to třetí stav?
Podle hlavních autorů článku, Petera A. Nobleho a Alexandra Pozhitkova, třetí stav zpochybňuje, jak vědci chápou chování buněk. V díle pro The Conversation poznamenávají: „Zatímco housenky, které se proměňují v motýly, nebo pulci, kteří se vyvíjejí v žáby, mohou být známé vývojové transformace, existuje jen málo případů, kdy se organismy mění způsoby, které nejsou předem určeny.“ Klíčovou vlastností těchto nových buněk třetího stavu je skutečně to, že vyvíjejí nové funkce. Vědci například zjistili, že kožní buňky extrahované z mrtvých žabích embryí se dokázaly přizpůsobit novým podmínkám Petriho misky v laboratoři - spontánně se reorganizovaly na mnohobuněčné organismy zvané xenoboti.
„Tyto organismy projevovaly chování, které daleko přesahuje jejich původní biologické role,“ poznamenávají Noble a Pozhitkov.
Konkrétně tito xenoboti používají své řasinky - malé struktury podobné vlasům - k navigaci a pohybu po svém okolí, zatímco v živém žabím embryu se řasinky obvykle používají k pohybu hlenu. Kromě toho jsou xenoboti také schopni fyzicky replikovat svou strukturu a funkci, aniž by rostli. To se liší od běžnějších replikačních procesů, které zahrnují růst uvnitř, nebo na těle organismu.
Vědci také zjistili, že osamocené lidské plicní buňky se mohou samy sestavit do malých mnohobuněčných organismů, které se mohou pohybovat a které se chovají a jsou strukturovány novými způsoby. Nejen, že se mohou orientovat ve svém okolí, ale také opravují jak sebe, tak zraněné neuronové buňky umístěné poblíž.
„Dohromady tato zjištění demonstrují přirozenou plasticitu buněčných systémů a zpochybňují myšlenku, že buňky a organismy se mohou vyvíjet pouze předem určenými způsoby,“ uzavírají biologové. Třetí stav naznačuje, že smrt organismu může hrát významnou roli v tom, jak se život v průběhu času mění.
Co určuje přežití určitých buněk?
Řada faktorů pomáhá určit, zda určité buňky a tkáně mohou přežít a fungovat poté, co organismus zemře, včetně podmínek prostředí, metabolické aktivity a konzervačních technik.
Podle Noble a Pozhitkova: „Různé typy buněk mají různou dobu přežití. Například u lidí umírají bílé krvinky mezi 60 a 86 hodinami po smrti organismu. U myší mohou být buňky kosterního svalstva znovu vypěstovány po 14 dnech po smrti, zatímco fibroblastové buňky z ovcí a koz mohou být kultivovány až měsíc po smrti.
Metabolická aktivita také hraje klíčovou roli ve schopnosti buněk pokračovat ve fungování „Aktivní buňky, které k udržení své funkce vyžadují nepřetržitý a značný přísun energie, se kultivují obtížněji než buňky s nižšími energetickými požadavky,“ zdůrazňují odborníci.
Techniky konzervace - jako je kryokonzervace (proces uchovávání buněk, tkání, nebo orgánů při extrémně nízkých teplotách za účelem jejich uchování pro budoucí použití), mohou navíc umožnit, aby vzorky tkání, jako je kostní dřeň, fungovaly podobně jako u zdrojů od žijících dárců.
Navíc, možná nepřekvapivě, faktory jako trauma, infekce a doba, která uplynula od smrti, významně ovlivňují životaschopnost tkání a buněk, stejně jako „faktory, jako je věk, zdraví, pohlaví a typ druhu.“ Nicméně zůstává nejasné, jak souhra těchto proměnných umožňuje určitým buňkám pokračovat ve fungování poté, co organismus zemře, a jiným ne.
Jedna teorie říká, že vnější membrány buněk obsahují „specializované kanály a pumpy“, které generují „elektrické signály, které umožňují buňkám vzájemně komunikovat a vykonávat specifické funkce, jako je růst a pohyb.“ Tím by mohly formovat strukturu organismu, kterou tvoří. Kromě toho je také nejasné, do jaké míry mohou různé typy buněk po smrti projít transformací, zdůrazňují vědci.
Co by tento třetí stav mohl znamenat pro vědu a medicínu?
„Třetí stav nabízí nejen nové pohledy na adaptabilitu buněk. Nabízí také vyhlídky na nové způsoby léčby,“ říkají Noble a Pozhitkov. „Například antroboti by mohli pocházet z živé tkáně jednotlivce, aby dopravili léky, aniž by spustili nežádoucí imunitní reakci.“
Dále podotýkají, že tyto mnohobuněčné organismy mají omezenou délku života a přirozeně degradují po čtyřech až šesti týdnech, což zabraňuje růstu potenciálně invazivních buněk. Nejzajímavější na celé věci je lepší pochopení toho, jak některé buňky pokračují ve fungování a proměňují se v mnohobuněčné entity nějakou dobu po zániku organismu, což je příslibem pro pokrok v personalizované a preventivní medicíně.
Zdroje:
