ΤΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ ΤΗΣ “ΤΡΙΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ”: ΤΙ ΚΡΥΒΕΤΑΙ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΗ ΖΩΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΘΑΝΑΤΟ;
Επιστήμονες ερεύνησαν τους μηχανισμούς που επιτρέπουν σε ορισμένα κύτταρα να λειτουργούν μετά το θάνατο μας και επιβεβαίωσαν την «τρίτη κατάσταση».
Τα όρια της ζωής, του θανάτου και της ιατρικής, όπως τα γνωρίζαμε έως σήμερα, φαίνεται να ‘θολώνουν’, μετά την ανακάλυψη νέων πολυκύτταρων μορφών ζωής από κύτταρα νεκρού οργανισμού.
Οι ερευνητές που επιμελήθηκαν τη σχετική μελέτη, αναφέρουν πως «έτσι εισάγεται μια “τρίτη κατάσταση” που βρίσκεται πέρα από τα παραδοσιακά όρια της ζωής και του θανάτου».
Οι άνθρωποι που έκαναν τη μελέτη, ο καθηγητής μικροβιολογίας στο University of Washington, Peter A. Noble και ο ανώτερος Τεχνικός Υπεύθυνος Βιοπληροφορικής, ερευνητής του καρκίνου, Alexander Pozhitkov έγραψαν σε άρθρο τους στο Conversation «συνήθως οι επιστήμονες θεωρούν ότι ο θάνατος είναι η μη αναστρέψιμη διακοπή της λειτουργίας ενός οργανισμού στο σύνολό του.
Ωστόσο, πρακτικές όπως η δωρεά οργάνων υπογραμμίζουν τον τρόπο με τον οποίο τα όργανα, οι ιστοί και τα κύτταρα μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν ακόμη και μετά τον θάνατο ενός οργανισμού.
Αυτή η ανθεκτικότητα εγείρει το ερώτημα: ποιοι μηχανισμοί επιτρέπουν σε ορισμένα κύτταρα να συνεχίσουν να λειτουργούν μετά τον θάνατο ενός οργανισμού;
Ως ερευνητές που ασχολούνται με το τι συμβαίνει στους οργανισμούς μετά το θάνατο τους, περιγράφουν στην πρόσφατη δημοσιευμένη ανασκόπηση πώς ορισμένα κύτταρα «όταν τους παρέχονται θρεπτικά συστατικά, οξυγόνο, βιοηλεκτρισμό ή βιοχημικά στοιχεία έχουν την ικανότητα να μετασχηματίζονται σε πολυκύτταρους οργανισμούς με νέες λειτουργίες μετά το θάνατο».
ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η «ΤΡΙΤΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ»
Σύμφωνα με τους κύριους συγγραφείς της εργασίας, η «τρίτη κατάσταση» αμφισβητεί τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες κατανοούν τη συμπεριφορά των κυττάρων. Δεν προσφέρει μόνο νέες γνώσεις για την προσαρμοστικότητα των κυττάρων, αλλά και προοπτικές για νέες θεραπείες.
«Ενώ οι κάμπιες που μεταμορφώνονται σε πεταλούδες ή οι γυρίνοι που εξελίσσονται σε βατράχους, μπορεί να είναι γνωστοί αναπτυξιακές μεταμορφώσεις, υπάρχουν λίγες περιπτώσεις όπου οι οργανισμοί αλλάζουν με τρόπους που δεν είναι προκαθορισμένοι».
Οι επιστήμονες της μελέτης διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα του δέρματος που εξήχθησαν από νεκρά έμβρυα βατράχου ήταν σε θέση να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες του τρυβλίου Petri (το πλαστικό πιάτο στο οποίο γίνονται οι δοκιμές στο εργαστήριο).
Συγκεκριμένα, «αναδιοργανώνονταν αυθόρμητα σε πολυκύτταρους οργανισμούς που ονομάζονται xenobots. Αυτοί οι οργανισμοί εμφάνισαν συμπεριφορές που εκτείνονται πολύ πέρα από τους αρχικούς βιολογικούς ρόλους τους».
Τα xenobots είναι τύπος συνθετικού οργανισμού που δημιουργείται χρησιμοποιώντας ζωντανά κύτταρα κυρίως αφρικανικού βατράχου (Xenopus laevis). Δεν είναι παραδοσιακά ρομπότ, μηδέ συμβατικοί ζωντανοί οργανισμοί. Πρόκειται για νέα κατηγορία προγραμματιζόμενων μορφών ζωής.
«Τα συγκεκριμένα xenobots χρησιμοποιούν τις βλεφαρίδες τους (μικρές δομές που μοιάζουν με τρίχες) για να περιηγηθούν και να κινηθούν στο περιβάλλον τους. Στο ζωντανό έμβρυο βατράχου, οι βλεφαρίδες συνήθως χρησιμοποιούνται για τη μετακίνηση βλέννας».
ΑΠΟ ΤΑ XENOBOTS ΣΤΑ ANTΗROBOTS ΠΟΥ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΒΕΛΤΙΩΣΟΥΝ ΤΑ ΦΑΡΜΑΚΑ
Ερευνητές έχουν εντοπίσει και μεμονωμένα ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα, τα οποία αυτοσυναρμολογούνται σε μικροσκοπικούς πολυκύτταρους οργανισμούς που μπορούν να κινηθούν. Στη μελέτη που δημοσιεύτηκε το Νοέμβριο του 2023 τα ονόμασαν anthrobots και σημείωσαν ότι συμπεριφέρονται και δομούνται με νέους τρόπους.
«Δεν είναι μόνο σε θέση να περιηγηθούν στο περιβάλλον τους, αλλά και να επισκευάσουν τον εαυτό τους και τα τραυματισμένα κύτταρα νευρώνων που βρίσκονται κοντά».
«Συνολικά, αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν την εγγενή πλαστικότητα των κυτταρικών συστημάτων και αμφισβητούν την ιδέα ότι τα κύτταρα και οι οργανισμοί μπορούν να εξελιχθούν μόνο με προκαθορισμένους τρόπους».
«Η τρίτη κατάσταση υποδηλώνει ότι ο οργανικός θάνατος μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στο πώς η ζωή μεταμορφώνεται με την πάροδο του χρόνου».
Κρατήστε πως τα anthrobots θα μπορούσαν να προέρχονται από τον ζωντανό ιστό ενός ατόμου για την παροχή φαρμάκων χωρίς να προκαλούν μια ανεπιθύμητη ανοσολογική απόκριση.
Οι ερευνητές σημείωσαν επ’ αυτού ότι «αυτοί οι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν μια πεπερασμένη διάρκεια ζωής, η οποία υποβαθμίζεται μετά από 4 έως 6 εβδομάδες. Αυτός ο «διακόπτης θανάτωσης» αποτρέπει την ανάπτυξη δυνητικά διεισδυτικών κυττάρων.
Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ορισμένα κύτταρα συνεχίζουν να λειτουργούν και να μεταμορφώνονται σε πολυκύτταρες οντότητες λίγο καιρό μετά τον θάνατο ενός οργανισμού, υπόσχεται την προώθηση της εξατομικευμένης και προληπτικής ιατρικής».
ΠΟΙΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΖΟΥΝ ΜΕΤΑ ΤΟ ΘΑΝΑΤΟ ΜΑΣ
Είναι πολλοί οι παράγοντες που επηρεάζουν εάν συγκεκριμένα κύτταρα και ιστοί μπορούν να επιβιώσουν και να λειτουργήσουν, μετά το θάνατο ενός οργανισμού. Στη λίστα είναι και οι περιβαλλοντικές συνθήκες, μαζί με την μεταβολική δραστηριότητα και τις τεχνικές συντήρησης.
«Διαφορετικοί τύποι κυττάρων έχουν διαφορετικούς χρόνους επιβίωσης.
- Στους ανθρώπους, τα λευκά αιμοσφαίρια πεθαίνουν μεταξύ 60 και 86 ωρών από τον θάνατο του οργανισμού.
- Στα ποντίκια, τα κύτταρα των σκελετικών μυών μπορούν να αναπτυχθούν εκ νέου έπειτα 14 ημέρες μετά το θάνατο.
- Τα κύτταρα ινοβλαστών από πρόβατα και κατσίκες μπορούν να καλλιεργηθούν έως και ένα μήνα μετά το θάνατο».
Τα ενεργά κύτταρα που απαιτούν συνεχή και ουσιαστική παροχή ενέργειας για να διατηρήσουν τη λειτουργία τους είναι πιο δύσκολο να καλλιεργηθούν από κύτταρα με χαμηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις».
Ο ρόλος της τεχνικής συντήρησης
Πάντα σύμφωνα με το άρθρο των ερευνητών, τεχνικές συντήρησης όπως η κρυοσυντήρηση (βλ. διαδικασία αποθήκευσης κυττάρων, ιστών ή οργάνων σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, προκειμένου να διατηρηθούν για μελλοντική χρήση), μπορούν να επιτρέψουν σε δείγματα ιστών -πχ μυελός των οστών- να λειτουργήσουν με τρόπο όμοιο όσων προέρχονται από δότη.
Εν τω μεταξύ, παράγοντες όπως το τραύμα, η μόλυνση και ο χρόνος που πέρασε από τον θάνατο επηρεάζουν σημαντικά τη βιωσιμότητα των ιστών και των κυττάρων, καθώς και «παράγοντες όπως η ηλικία, η υγεία, το φύλο και ο τύπος του είδους».
Γιατί δεν επιβιώνουν του θανάτου μας όλα τα κύτταρα
Εξακολουθεί να παραμένει ασαφές πώς η αλληλεπίδραση αυτών των μεταβλητών επιτρέπει σε ορισμένα κύτταρα να συνεχίσουν να λειτουργούν μετά τον θάνατο ενός οργανισμού, ενώ άλλα πεθαίνουν μαζί του.
Μια από τις επικρατούσες θεωρίες αναφέρει ότι εξειδικευμένα κανάλια και αντλίες που είναι ενσωματωμένες στις εξωτερικές μεμβράνες των κυττάρων, λειτουργούν ως περίπλοκα ηλεκτρικά κυκλώματα.
«Αυτά τα κανάλια και οι αντλίες παράγουν ηλεκτρικά σήματα που επιτρέπουν στα κύτταρα να επικοινωνούν μεταξύ τους και να εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως η ανάπτυξη και η κίνηση, ενώ διαμορφώνουν τη δομή του οργανισμού που σχηματίζουν».
Ο βαθμός στον οποίο διαφορετικοί τύποι κυττάρων μπορούν να υποστούν μετασχηματισμό μετά τον θάνατο είναι επίσης κάτι το ασαφές -προς το παρόν.
«Προηγούμενες μελέτες έχουν βρει ότι συγκεκριμένα γονίδια που εμπλέκονται στο στρες, την ανοσία και την επιγενετική ρύθμιση ενεργοποιούνται μετά τον θάνατο σε ποντίκια, ζέβρα και ανθρώπους. Αυτό υποδηλώνει την ευρεία δυνατότητα μετασχηματισμού μεταξύ διαφορετικών τύπων κυττάρων».
