Открытие «третьего состояния», формы выживания клеток после смерти организма
С научной точки зрения граница между жизнью и смертью всегда была четко определена, но новое исследование показывает, что она может быть более размытой, чем мы думаем. Опубликованное в журнале Physiology, оно открывает существование «третьего состояния», характеризующегося доселе неизвестными изменениями в поведении определенных клеток после смерти организма.
Для любого живого организма смерть, как правило, означает конец, окончательное прекращение всех его функций. Однако некоторые ткани или клетки могут оставаться активными в течение ограниченного времени после смерти.
Исследователи из Вашингтонского университета изучили этот феномен, чтобы понять механизмы его возникновения. В частности, их показало, что выжившие клетки могут не только реорганизовываться, образуя новое клеточное образование, но и развивать новые функции. Этот этап, который они назвали «третьим состоянием», зависит от ряда факторов, некоторые из которых пока плохо изучены. Это открытие может однажды найти применение в медицине.
Серьезные изменения после смерти организма?
В резюме, опубликованном в журнале The Conversation, авторы исследования приводят два случая клеточной смерти, когда наблюдались функциональные изменения в клетках. В первом случае речь шла о ксеноботах — многоклеточных организмах, также известных как «биороботы», состоящих из клеток кожи, полученных из мертвых эмбрионов лягушек.
После смерти эти клетки реорганизовывались, образуя биологических роботов. Что еще более удивительно, ксеноботы использовали свои реснички для передвижения в окружающей среде, в то время как у эмбрионов они обычно используются для перемещения слизи. Они также продемонстрировали способность к кинематической саморепликации, что позволило им воспроизводить свою структуру и функции.
Во втором случае речь идет об антроботах — биороботах, созданных из клеток легких человека. Эти организмы обладают способностью к движению и самовосстановлению. Им также удается восстанавливать поврежденные клетки нейронов, расположенные рядом.
Потенциальное применение в медицине
Исследователи считают, что это открытие может найти применение в медицине, в частности, при использовании биороботов для выполнения точных функций в организме с целью лечения заболеваний. Тем более что срок жизни новообразованных организмов составляет от четырех до шести недель, после чего они естественным образом разлагаются. Например, антропоботы могут участвовать в лечении муковисцидоза, помогая выводить густую слизь, засоряющую дыхательные пути. Их также можно использовать для растворения бляшек в артериях пациентов, страдающих атеросклерозом.
Однако до того, как эти возможности станут клинической реальностью, предстоит пройти еще долгий путь. Третье состояние имеет несколько малопонятных аспектов. Его открытие вызывает множество вопросов у исследователей и даже, кажется, ставит под сомнение общее понимание того, как функционируют клетки. «Третье состояние ставит под сомнение то, как ученые в целом понимают поведение клеток», — пишут авторы.
Исследователи уже знакомы с основными условиями, которые влияют на выживание клеток и тканей после смерти организма. Они упоминают, например, метаболическую активность клеток, условия, в которых они хранятся, профиль организма и многие другие факторы. Однако им не удалось установить точный механизм, с помощью которого эти переменные влияют на выживание клеток. Более того, они до сих пор не знают, при каких условиях клетки изменяются после смерти организма.