Viața și moarte sunt privite în mod tradițional ca opuse. Dar apariția unor noi forme de viață multicelulare din celulele unui organism mort introduce o „stat terț„care se află dincolo de granițele tradiționale ale vieții și morții.
De obicei, oamenii de știință consideră că moartea este oprirea ireversibilă a funcționării unui organism ca un întreg. Cu toate acestea, practici precum donarea de organe evidențiază modul în care organele, țesuturile și celulele pot continua să funcționeze chiar și după dispariția unui organism. Această rezistență ridică întrebarea: Ce mecanisme permit anumite celule pentru a continua să lucreze după ce un organism a murit?
Suntem cercetători care investighează ce se întâmplă în interior organismele după ce mor. În nostru recenzie publicată recentdescriem modul în care anumite celule — atunci când sunt furnizate cu nutrienți, oxigen, bioelectricitate sau indicii biochimici — au capacitatea de a se transformă în organisme pluricelulare cu noi funcţii după moarte.
Viața, moartea și apariția a ceva nou
A treia stare provoacă modul în care oamenii de știință înțeleg de obicei comportamentul celular. În timp ce omizile se metamorfozează în fluturisau mormoloci care evoluează în broaștepot fi transformări familiare de dezvoltare, există puține cazuri în care organismele se schimbă în moduri care nu sunt predeterminate. Tumori, organoizi și linii celulare care se pot împărți la infinit într-o cutie Petri, cum ar fi Celulele HeLanu sunt considerate parte a statului terț deoarece nu dezvoltă noi funcții.
Oamenii de știință creează următoarea generație de roboți vii – YouTube 
Xenoboții sunt, de asemenea, capabili să funcționeze autoreplicare cinematicăceea ce înseamnă că își pot replica fizic structura și funcția fără a crește. Acest lucru diferă de procesele de replicare mai comune care implică creșterea în interiorul sau pe corpul organismului.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că celulele pulmonare umane solitare se pot autoasambla în organisme multicelulare miniaturale care se pot mișca. Acești antropoși se comportă și sunt structurate în moduri noi. Ei nu numai că sunt capabili să navigheze în împrejurimile lor, ci și să se repare atât pe ei înșiși, cât și pe celulele neuronale rănite plasate în apropiere.
Luate împreună, aceste descoperiri demonstrează plasticitatea inerentă a sistemelor celulare și provoacă ideea că celulele și organismele pot evolua doar în moduri predeterminate. A treia stare sugerează că moartea organismului poate juca un rol semnificativ în modul în care viața se transformă în timp.
Condiții post-mortem
Mai mulți factori influențează dacă anumite celule și țesuturi pot supraviețui și funcționa după ce un organism moare. Acestea includ condițiile de mediu, activitatea metabolică și tehnicile de conservare.
Diferitele tipuri de celule au timpi de supraviețuire variați. De exemplu, la oameni, celule albe din sânge mor între 60 și 86 de ore după moartea organismului. La soareci, celulele musculare scheletice pot fi recrește după 14 zile postmortem, în timp ce celulele fibroblaste de la oi şi caprele poate fi cultivat până la o lună și ceva postmortem.
Activitatea metabolică joacă un rol important în ceea ce privește dacă celulele pot continua să supraviețuiască și să funcționeze. Celulele active care necesită o aprovizionare continuă și substanțială de energie pentru a-și menține funcția sunt mai greu de cultivat decât celulele cu cerințe energetice mai mici. Tehnici de conservare precum crioconservarea poate permite probelor de țesut, cum ar fi măduva osoasă, să funcționeze în mod similar cu cea a surselor de donatori vii.
Mecanisme de supraviețuire inerente joacă, de asemenea, un rol cheie în ceea ce privește dacă celulele și țesuturile trăiesc. De exemplu, cercetătorii au observat o creștere semnificativă a activității gene legate de stres și gene legate de imunitate după moartea organismului, de natură să compenseze pierderea de homeostaziei. Mai mult, factori precum traume, infecţie iar cel timpul scurs de la moarte afectează semnificativ viabilitatea țesuturilor și celulelor.
Factori precum vârsta, sănătatea, sexul și tipul de specie modelează și mai mult peisajul post-mortem. Acest lucru se vede în provocarea culturii și transplantului celule insulare active metaboliccare produc insulină în pancreas, de la donatori la primitori. Cercetătorii cred că procesele autoimune, costurile mari ale energiei și degradarea mecanismelor de protecție ar putea fi motivul din spatele multor eșecuri ale transplantului de insuliță.
Modul în care interacțiunea acestor variabile permite anumitor celule să continue să funcționeze după moartea unui organism rămâne neclar. O ipoteză este că canalele specializate și pompele încorporate în membranele exterioare ale celulelor servesc ca circuite electrice complicate. Aceste canale și pompe generează semnale electrice care permit celulelor să comunice între ele și să execute funcții specifice, cum ar fi creșterea și mișcarea, modelând structura organismului pe care îl formează.
De asemenea, este incertă măsura în care diferitele tipuri de celule pot suferi transformare după moarte. Cercetările anterioare au descoperit că gene specifice implicate în stres, imunitate și reglare epigenetică sunt activate după moarte în soareci, pesti zebra si oamenisugerând un potențial larg răspândit de transformare între diverse tipuri de celule.
Implicații pentru biologie și medicină
A treia stare nu oferă doar noi perspective asupra adaptabilității celulelor. De asemenea, oferă perspective pentru noi tratamente.
De exemplu, ar putea fi găsiți antropoși din țesutul viu al unui individ pentru a furniza medicamente fără a declanșa un răspuns imun nedorit. Antroboții proiectați injectați în organism ar putea dizolva placa arterială la pacienții cu ateroscleroză și ar putea elimina excesul de mucus la pacienții cu fibroză chistică.
Important este că aceste organisme multicelulare au o durată de viață limitată, degradându-se în mod natural după aceea patru până la șase săptămâni. Acest „kill switch” previne creșterea celulelor potențial invazive.
O mai bună înțelegere a modului în care unele celule continuă să funcționeze și să se metamorfizeze în entități multicelulare la ceva timp după dispariția unui organism este promițătoare pentru promovarea medicinei personalizate și preventive.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.