Τα κύτταρα «Zombie» ζωντανεύουν μετά το θάνατο του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Τις ώρες μετά το θάνατό μας, ορισμένα κύτταρα στον ανθρώπινο εγκέφαλο είναι ακόμα ενεργά. Ορισμένα κύτταρα αυξάνουν ακόμη και τη δραστηριότητά τους και μεγαλώνουν σε τεράστια αναλογία, σύμφωνα με νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις Σικάγο.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη στο περιοδικό Scientific Reports, οι ερευνητές του UIC ανέλυσαν τη γονιδιακή έκφραση σε φρέσκο εγκεφαλικό ιστό - που συλλέχθηκε κατά τη διάρκεια εγκεφαλικής χειρουργικής ρουτίνας - πολλές φορές μετά την αφαίρεση για να προσομοιώσει το μεταθανάτιο διάστημα και το θάνατο. Διαπίστωσαν ότι η γονιδιακή έκφραση σε ορισμένα κύτταρα αυξήθηκε πραγματικά μετά το θάνατο.
Αυτά τα «γονίδια ζόμπι» - αυτά που αύξησαν την έκφραση μετά το θάνατο - ήταν ειδικά για έναν τύπο κυττάρου: φλεγμονώδη κύτταρα που ονομάζονται γλοιακά κύτταρα. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα νευρογλοιακά κύτταρα αναπτύσσονται και φυτρώνουν σε μακρείς βραχίονες για πολλές ώρες μετά το θάνατο.
«Αυτά τα γλοιακά κύτταρα μεγεθύνονται μετά το θάνατο δεν είναι πολύ περίεργο δεδομένου ότι είναι φλεγμονώδη και η δουλειά τους είναι να καθαρίσουν τα πράγματα μετά από εγκεφαλικούς τραυματισμούς όπως στέρηση οξυγόνου ή εγκεφαλικό επεισόδιο», δήλωσε ο Δρ Jeffrey Loeb, καθηγητής του John S. Garvin.
Jeffrey LoebΑυτό που είναι σημαντικό, είπε ο Loeb, είναι οι επιπτώσεις αυτής της ανακάλυψης - οι περισσότερες ερευνητικές μελέτες που χρησιμοποιούν μεταθανάτια ανθρώπινους εγκεφαλικούς ιστούς για να βρουν θεραπείες και πιθανές θεραπείες για διαταραχές όπως ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια και η νόσος του Αλτσχάιμερ, δεν αντιπροσωπεύουν τη μετά θάνατο γονιδιακή έκφραση ή κυτταρική δραστηριότητα.
"Οι περισσότερες μελέτες υποθέτουν ότι όλα στον εγκέφαλο σταματούν όταν η καρδιά σταματά να χτυπά, αλλά αυτό δεν συμβαίνει", δήλωσε ο Loeb. "Τα ευρήματά μας θα χρειαστούν για την ερμηνεία της έρευνας σε ανθρώπινους εγκεφάλους ιστούς. Απλώς δεν έχουμε ποσοτικοποιήσει αυτές τις αλλαγές μέχρι τώρα."
Ο Loeb και η ομάδα του παρατήρησαν ότι το παγκόσμιο μοτίβο της γονιδιακής έκφρασης σε φρέσκο ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό δεν ταιριάζει με καμία από τις δημοσιευμένες αναφορές έκφρασης γονιδίου μετά τον θάνατο από άτομα χωρίς νευρολογικές διαταραχές ή από άτομα με μεγάλη ποικιλία νευρολογικών διαταραχών, που κυμαίνονται από τον αυτισμό στον Αλτσχάιμερ.
"Αποφασίσαμε να εκτελέσουμε ένα προσομοιωμένο πείραμα θανάτου εξετάζοντας την έκφραση όλων των ανθρώπινων γονιδίων, σε χρονικά σημεία από 0 έως 24 ώρες, από ένα μεγάλο μπλοκ πρόσφατα συλλεγμένων εγκεφαλικών ιστών, οι οποίοι αφέθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου για να αναπαραγάγουν στο μεταθανάτιο διάστημα," είπε ο Loeb.
Ο Loeb και οι συνάδελφοί του έχουν ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα όσον αφορά τη μελέτη του εγκεφαλικού ιστού. Ο Loeb είναι διευθυντής του UI NeuroRepository, μια τράπεζα ανθρώπινων εγκεφαλικών ιστών από ασθενείς με νευρολογικές διαταραχές που έχουν συναινέσει στη συλλογή και αποθήκευση ιστών για έρευνα είτε μετά το θάνατό τους, είτε κατά τη διάρκεια τυπικής χειρουργικής επέμβασης για τη θεραπεία διαταραχών όπως η επιληψία.
Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ορισμένων χειρουργικών επεμβάσεων για τη θεραπεία της επιληψίας, ο επιληπτικός εγκεφαλικός ιστός αφαιρείται για να βοηθήσει στην εξάλειψη των επιληπτικών κρίσεων. Δεν χρειάζονται όλοι οι ιστοί για παθολογική διάγνωση, επομένως ορισμένοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έρευνα. Αυτός είναι ο ιστός που ο Loeb και οι συνάδελφοί του ανέλυσαν στην έρευνά τους.
Διαπίστωσαν ότι περίπου το 80% των γονιδίων που αναλύθηκαν παρέμειναν σχετικά σταθερά για 24 ώρες - η έκφρασή τους δεν άλλαξε πολύ. Αυτά περιελάμβαναν γονίδια που συχνά αναφέρονται ως γονίδια καθαρισμού που παρέχουν βασικές κυτταρικές λειτουργίες και χρησιμοποιούνται συνήθως σε ερευνητικές μελέτες για να δείξουν την ποιότητα του ιστού.
Μια άλλη ομάδα γονιδίων, που είναι γνωστό ότι υπάρχει στους νευρώνες και αποδεικνύεται ότι εμπλέκεται πολύπλοκα στη δραστηριότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου, όπως η μνήμη, η σκέψη και η επιληπτική δραστηριότητα, υποβαθμίστηκαν γρήγορα τις ώρες μετά το θάνατο. Αυτά τα γονίδια είναι σημαντικά για τους ερευνητές που μελετούν διαταραχές όπως η σχιζοφρένεια και η νόσος του Αλτσχάιμερ, δήλωσε ο Loeb.
Μια τρίτη ομάδα γονιδίων - τα «γονίδια ζόμπι» - αύξησαν τη δραστηριότητά τους την ίδια στιγμή που τα νευρωνικά γονίδια μειώνονταν. Το μοτίβο των μεταθανάτιων αλλαγών κορυφώθηκε σε περίπου 12 ώρες.
"Τα ευρήματά μας δεν σημαίνει ότι πρέπει να πετάξουμε τα ερευνητικά προγράμματα ανθρώπινων ιστών, απλώς σημαίνει ότι οι ερευνητές πρέπει να λάβουν υπόψη αυτές τις γενετικές και κυτταρικές αλλαγές και να μειώσουν όσο το δυνατόν περισσότερο το διάστημα μετά τη σφαγή για να μειώσουν το μέγεθος αυτών που αλλάζουν. Τα καλά νέα από τα ευρήματά μας είναι ότι τώρα γνωρίζουμε ποια γονίδια και τύποι κυττάρων είναι σταθερά, ποια υποβαθμίζονται και ποια αυξάνονται με την πάροδο του χρόνου, έτσι ώστε τα αποτελέσματα από μελέτες μετά τον θάνατο του εγκεφάλου να γίνουν καλύτερα κατανοητά".
University of Illinois-Chicago