Во все времена люди задавались вопросом, что происходит с человеком после смерти и действительно ли мы умираем. Вопрос, конечно, неоднозначный и во многом философский, но и с точки зрения биологии, как оказалось — весьма непростой.
Последние десятилетия принесли немало поразительных и даже шокирующих открытий в области естественных наук. Среди них одно из самых интересных и загадочных — так называемые гены-зомби. Исследовать их начали совсем недавно, буквально в течение последнего десятилетия.
Что происходит с генами после смерти?
Что же такое эти гены-зомби? И нет, это не сюжет фильма ужасов, а вполне себе реальность. Учёные обнаружили, что со смертью организма работа генов в его клетках прекращается не сразу. По крайней мере, не всех генов и не во всех клетках. Более того, некоторые гены в первые два дня после смерти даже работают активнее.
Например, одна из групп таких генов — индуцированные гипоксией, то есть такие, работа которых активируется при недостатке кислорода. Например, фактор HIF1, который так и называется—- фактор, индуцируемый гипоксией 1. HIF1 — транскрипционнай фактор, отвечающих за экспрессию более 60 генов. Он достаточно хорошо известен и активно изучается. Так, в частности, он участвует в регенерации тканей. Среди регулируемых этим фактором генов и белков — фактор роста эндотелия сосудов VEGF и эритропоэтин (гормон, стимулирующий образование красных кровяных клеток — эритроцитов). Организм как таковой умирает, сердце останавливается, кровь перестает доставлять кислород клеткам и возникает гипоксия. Поэтому к клетках умирающего или умершего организма активируются соответствующие факторы.
Клетки, которые продолжают бороться за жизнь
Другая группа — гены, связанные с развитием и сопротивлением клеточной гибели, то есть выживанием, в том числе онкогены. Например, небезызвестный ген BCL2 — онкоген, связанный с развитием хронического миелоидного лейкоза, рака молочной железы, рака простаты и других видов рака. В основном это происходит из-за “отключения” других генов - супрессоров, продукты которых подавляют работу онкогенов. Супрессоры отключаются - подавления онкгенов не происходит, и они начинают активно экспрессироваться. Ещё пример: активность антиапоптотического (работающего против гибели клетки) гена XIAP, как выяснилось, повышалась после смерти более чем в 28 раз. Клетки, как говорится, не хотят умирать и после смерти организма борются за жизнь таким вот образом. Кстати говоря, упомянутый выше HIF1 также вовлечен в развитие онкологических заболеваний. Вообще, работа генов, индуцированных гипоксией, по сути, также направлена на выживание.
Кроме того, исследователи обнаружили посмертную активацию генов иммунного ответа и воспаления, а также некоторых других стресс-индуцируемых факторов.
На самом деле, в этом нет ничего удивительного. Клетки, до которых «осознание общей смерти организма ещё не дошло», реагируют соответственно — активируют работу генов, способных помочь им пережить это состояние.
Умирают не все сразу
Многоклеточный организм, такой, как наш с вами — сложная система, и неудивительно, что смерть наступает не для всех клеток одновременно. Клетки, чувствуя неблагоприятные физиологические условия, пытаются подстроиться под них и реагируют на неблагоприятные факторы соответственно — активацией генов, необходимых для того, чтобы пережить эти условия. И хотя клиническая смерть организма уже наступила, отдельные его клетки до поры до времени продолжают сопротивляться этому.
Учёные ввели специальное понятие — танатотранскриптом. Это совокупность всей матричной РНК (на основе которой синтезируются белки), вырабатываемой посмертно.
Следует сделать серьёзное замечание: танатотранскриптом отличается от совокупности работающих генов, например, в состоянии глубокого «сна» — гибернации, на которое способны некоторые животные (зимняя спячка).
Почему изучение танатотранскриптома важно?
Полагают, в первую очередь, по двум причинам.
Криминалистика
Важно понимать, какие процессы происходят во время, в результате и после смерти и когда. Это позволяет делать более точные экспертные заключения патологоанатомам и криминалистам, нарпимер, о времени смерти человека и даже её причине. Например, профиль РНК-образца из раны мог бы помочь определить, появилась она до или после смерти человека.
Трансплантология и онкология
Забор жизненно важных органов для пересадки осуществляется сразу после смерти (конечно же, с соблюдением соответствующих необходимых юридических процедур). При этом, как оказалась и говорилось выше, в забираемых органах может быть повышена экспрессия некоторых онкогенов. Врачам, разумеется, очень важно знать это во избежание развития злокачественных новообразований как пересаженных, так и собственных органов реципиента. Кроме того, учёные и медики ищут возможность улучшить приживаемость пересаженных органов и снизить риск их отторжения, и с этой точки зрения танатотранскриптом им тоже интересен.
Все эти открытия, пусть и пугающие, расширяют наши знания о том, что вообще такое есть жизнь и смерть с точки зрения биологии.
Материал подготовила Ирина Колесникова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Национального центра генетических исследований MyGenetics.
Еще больше интересного в наших соцсетях, подписывайтесь:
- Акции и выгодные предложения на нашем сайте www.mygenetics.ru
