Activarea genei după moarte

Care ar putea fi motivul pentru care transcrierea unor gene crește la 24 de ore și chiar la 48 de ore după moarte? O nouă știință în thanatotranscriptomică poate ajuta, printre altele, să facă transplanturile de organe să aibă mai mult succes, să vindece bolile cardiace ischemice sau să lucreze în medicina legală.

Odată ce moartea a fost stabilită, părți ale corpului sunt încă în viață pentru o zi sau două, așa cum sugerează cele mai recente date despre animale, care arată că activitatea multor gene crește direct după 24, 48 și chiar 96 de ore după moarte. Deocamdată, rezultatele experimentale provin doar din studii efectuate pe șoareci și pești zebră, dar există multe indicii că unele gene rămân active după moartea omului, scrie Anna Williams într-un articol New Scientist despre noua știință a thanatotranscriptomicii. Diferite discipline pot beneficia de descoperire, de ex. siguranța transplantului de organe poate fi îmbunătățită, sau patologii ar putea fi în măsură să determine timpul morții mult mai precis.

Cercetătorii de la Universitatea din Washington din Seattle, Peter A. Noble, un microbiolog, și echipa sa au examinat activitatea genică a șoarecilor și a organelor de pește zebră în momentul morții și la intervale regulate în următoarele patru zile pentru a cuantifica cantitatea de mRNA prezentă . Rezultatele au fost publicate în revista BioRxiv (Thanatotranscriptomul: gene exprimate activ după moartea organismului).

Modificarea cantității de ARNm total nu i-a surprins pe cercetători: a scăzut treptat în perioada post-mortem. Cu toate acestea, activitatea a 548 gene de pește zebră și 515 gene de șoarece nu a scăzut, dar a atins un maxim sau chiar de două ori în timpul măsurării. Toate acestea înseamnă, de asemenea, că a existat suficientă energie și o funcție adecvată a celulelor în cadavru pentru ca unele gene să poată fi implicate și să rămână active mult timp după ce animalul a murit.

După cum observă cercetătorii, vârfurile activității genetice nu au apărut la întâmplare, iar funcția genelor active rămase a diferit de comportamentul haotic al celorlalte segmente de ADN degradante. Sute de gene cu funcții diferite s-au trezit imediat după moarte. Genele implicate au inclus pe cele care controlează dezvoltarea embrionară - acestea se opresc de obicei după naștere - și pe cele care anterior erau asociate cu formarea tumorii.

cu toate acestea cea mai mare parte a activității genetice a crescut la jumătate de oră după moarte, doar câteva cu activitate maximă 24 sau 48 de ore mai târziu. Cele mai transcrise gene au fost asociate cu următoarele funcții: stres, imunitate, inflamație, apoptoză, transport, dezvoltare fetală, reglare epigenetică și tumorigeneză.

Procese similare au loc cu siguranță la oameni. Un studiu anterior a arătat că diferite gene, de ex. cei implicați în contractilitatea miocardică sau vindecarea rănilor sunt activi în corpurile persoanelor care au murit cu 12 ore mai devreme în urma unui atac de cord sau sufocare (Lucas González-Herrera și colab., Studii privind integritatea ARN și expresia genelor în țesutul miocardic uman, lichid pericardic și sângele și stabilitatea sa post-mortem; Forensic Science International). Toate acestea pot ajuta la înțelegerea mecanismului ischemiei și regenerării miocardice, scrie cercetătorii în studiul lor.

Noble spune că cunoașterea faptului că anumite gene implicate în tumorigeneză sunt activate după moarte poate ajuta la reducerea incidenței cancerului la pacienții cu transplant de organe. În corpurile acelor oameni pentru, cine de ex. transplantul de ficat, șansele de a dezvolta o tumoare cresc și nu neapărat doar din cauza imunosupresoarelor pe care le iau.

Care ar putea fi motivul pentru care sunt implicate atât de multe gene după moarte?, Întreabă Anna Williams. Este de conceput faptul că activarea face parte din procesele fiziologice care ar ajuta la vindecare după leziuni grave sau resuscitare. O explicație alternativă este că distrugerea rapidă a genelor care suprimă în mod normal alte gene permite altor gene eliberate din inhibiție, de ex. genele care dirijează dezvoltarea embrionară care altfel ar fi tăcute devin active pentru o scurtă perioadă de timp. Cu toate acestea, în acest caz, întrebarea rămâne deschisă: care este motivul pentru care genele inhibitoare sunt distruse imediat după moarte, în timp ce genele care controlează dezvoltarea embrionară nu sunt?

Cunoașterea vârfurilor activității genetice oferă, de asemenea, medicinii legale un nou instrument pentru determinarea momentului exact al decesului, astfel, în viitor, prin măsurarea nivelurilor de ARNm în loc de zile sau ore, va fi posibil să se spună exact pentru un minut exact când viața a părăsit cadavrul. După cum adaugă Noble, rezultatele cercetărilor lor nu numai că necesită o regândire a definiției morții, ci oferă și noi informații despre biologia vieții.