W ciągu kilku godzin po śmierci człowieka, niektóre komórki znajdujące się w mózgunadal aktywne. Co więcej, część z nich nawet zwiększa swoją aktywność i rozmiary – wynika z nowych badań naukowców z University of Illinois w Chicago.

Zdjęcie ludzkiego mózgu zrobione przez pozytonowy skaner tomografii emisyjnej.
Zdjęcie: Fred TANNEAU / AFP (Getty Images)

Neurolog Jeffrey Loeb z University of Illinois w Chicago (UIC) wraz ze współpracownikami zaobserwował, że niektóre komórki ludzkiego mózgu już po śmierci zwiększają swoją aktywność. Komórki te zwiększają ekspresję genów i próbują wykonywać swoje zadania, jakby ktoś zapomniał im powiedzieć, że już nie trzeba. Wyniki swoich obserwacji uczeni opublikowali na łamach pisma „Scientific Reports”.

Obrazy komórek glejowych „po śmierci”, ponieważ rozszerzały się i rozwijały nowe narośla. Zdjęcie: Jeffrey Loeb/UIC

Geny „zombie”

Naukowcy z UIC przeanalizowali ekspresję genów w świeżej tkance mózgu, pobranej od pacjenta podczas operacji. Badania prowadzono przez 24 godziny w równych odstępach. Wszystko po to, by sprawdzić, jakie reakcje zachodzą w mózgu po śmierci człowieka. Badacze odkryli, że po śmierci wzrosła ekspresja genów w niektórych komórkach.

Te „geny zombie”, jak nazwali je badacze, zwiększające ekspresję po śmierci, były specyficzne dla komórek glejowych, które obok komórek nerwowych są drugim składnikiem tkanki nerwowej. Naukowcy zaobserwowali, że komórki glejowe rosną i rozwijają długie, przypominające ramiona wyrostki nawet przez wiele godzin po śmierci.

– To, że komórki glejowe powiększają się po śmierci, nie jest zbyt zaskakujące, biorąc pod uwagę, że ich zadaniem jest oczyszczanie i regeneracja mózgu po urazach, takich jak niedobór tlenu lub udar – powiedział dr Loeb, główny autor publikacji.

– Większość badań zakłada, że ​​wszystko w mózgu zatrzymuje się, gdy serce przestaje bić, ale tak nie jest. Nasze odkrycia będą potrzebne do interpretacji badań nad tkankami ludzkiego mózgu. Po prostu nie określiliśmy ilościowo tych zmian do tej pory – dodał Loeb.

Zdjęcie ludzkiego mózgu zrobione przez pozytonowy skaner tomografii emisyjnej.
Zdjęcie: Fred TANNEAU / AFP (Getty Images)

Pośmiertne życie komórek

Wiele informacji, które posiadamy na temat zaburzeń mózgu, takich jak autyzm, choroba Alzheimera czy schizofrenia, pochodzi z badań przeprowadzanych na tkankach mózgu po śmierci. Podejście to ma kluczowe znaczenie w poszukiwaniu metod leczenia, ponieważ modele zwierzęce do badań mózgu często zawodzą, jednak nie uwzględnia pośmiertnej ekspresji genów ani aktywność komórek.

Zwykle praca ta jest wykonywana na tkankach osób, które zmarły około 12 godzin wcześniej. Porównując ekspresję genów w świeżych tkankach mózgu – pozyskanych w ramach operacji padaczki od 20 pacjentów (podczas niektórych operacji w leczeniu padaczki usuwa się chorą tkankę, aby wyeliminować napady, a nie wszystkie tkanki są potrzebne do diagnozy patologicznej, więc niektóre z nich można wykorzystać do badań), z wyżej wymienionymi próbkami mózgu zmarłych, Loeb wraz ze swoim zespołem odkryli uderzające różnice, które nie były specyficzne dla wieku ani choroby.

Loeb i jego zespół zauważyli, że globalny wzorzec ekspresji genów w świeżej tkance mózgowej nie pasuje do żadnego z opublikowanych raportów dotyczących pośmiertnej ekspresji genów w mózgu osób bez zaburzeń neurologicznych lub z różnymi zaburzeniami neurologicznymi, w tym autyzmem i chorobą Alzheimera.

Obrazy komórek glejowych „po śmierci”, ponieważ rozszerzały się i rozwijały nowe narośla. Zdjęcie: Jeffrey Loeb/UIC

Badania

Naukowcy wykorzystali dane dotyczące ekspresji genów, aby zrozumieć zmiany aktywności specyficznej dla komórki w czasie następującym po śmierci. Podczas gdy większość aktywności genów pozostawała stabilna przez 24 godziny po śmierci, jak udokumentował zespół, komórki nerwowe i ich aktywność szybko się wyczerpała. Co jednak najbardziej niezwykłe, komórki glejowe zwiększyły swoją aktywność oraz ekspresję genów.

– Zdecydowaliśmy się przeprowadzić eksperyment z symulowaną śmiercią, przyglądając się ekspresji wszystkich ludzkich genów w punktach czasowych od 0 do 24 godzin z dużego zbioru niedawno pobranych tkanek mózgu, które znajdowały się w temperaturze pokojowej w celu odtworzenia procesów pośmiertnych – powiedział Loeb.

Neuron, zdjęcie ilustracyjne

Około 80 proc. analizowanych genów pozostawało względnie stabilnych, czyli ich ekspresja niewiele się zmieniła. To geny, które zapewniają podstawowe funkcje i są powszechnie analizowane w badaniach dotyczących pośmiertnej oceny tkanek. Inna grupa genów, o których wiadomo, że są obecne w neuronach i które są silnie zaangażowane w aktywność ludzkiego mózgu, taką jak pamięć, myślenie czy aktywność padaczkową, uległa szybkiej degradacji w kilka godzin po śmierci. Te geny, jak wskazał Loeb, są ważne dla naukowców badających zaburzenia, takie jak schizofrenia czy choroba Alzheimera. Trzecia grupa genów – „geny zombie” – zwiększyła swoją aktywność w tym czasie. Wzorzec zmian pośmiertnych osiągał szczyt po około 12 godzinach.

– Dobrą wiadomością z naszych odkryć jest to, że teraz wiemy, które geny i typy komórek są stabilne, które ulegają degradacji, a które zwiększają swoją aktywność z czasem, dzięki czemu można lepiej zrozumieć wyniki sekcji zwłok – powiedział Loeb.

 

 

ŹródłoUniversity of Illinois, Chicago, , https://gizmodo.com/some-of-our-brain-cells-get-more-active-hours-after-we-1846537888

 

5 1 vote
Article Rating