Умирающий червь испытывает трупное окоченение в начале процесса смерти, а не после основного события, как у людей, согласно новому исследованию, проведенному международной группой ученых из UCL и Вашингтонского университета.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, является первым открытием трупного окоченения у червей и дает новый взгляд на процесс «органической» смерти.
В юридических и медицинских терминах смерть определяется как момент, когда сердце перестает биться или мозг перестает функционировать. Но с биологической точки зрения смерть включает в себя серию событий, которые начинаются задолго до и заканчиваются через некоторое время после того, как человека объявляют мертвым.
Группа ученых использовала крошечного круглого червя под названием C. elegans, чтобы открыть механизмы смерти многоклеточных организмов, особенно в результате старости.
Смерть клеток широко изучена, но гораздо меньше известно о смерти целых организмов, о том, как это происходит, что вызывает ее, когда она начинается и заканчивается. Но это чрезвычайно важно для понимания смертельных заболеваний у людей, особенно те, которые вызваны старением», - сказал профессор Дэвид Гемс (Институт здорового старения Калифорнийского университета в Калифорнии), возглавлявший группу исследователей.
Новые данные показывают, как смерть распространяется по организму через процесс клеточного некроза. У C. elegans умирающие клетки вызывают смерть своих соседей за счет высвобождения кальция. Сначала это происходит в мышцах, что приводит к гиперконтракции мышц и трупному окоченению, а затем распространяется на кишечник, где вызывает волну синей флуоресценции смерти, которая делает видимым прохождение смерти через организм.
«Смерть распространяется от клетки к клетке с помощью кальция, как если бы дом сгорел дотла», - сказал ведущий автор исследования доктор Евгений Галимов (Институт здорового старения UCL).
У людей через некоторое время после смерти возникает трупное окоченение (или окоченение при смерти), за которым следует некротическая дегенерация, при которой мышцы снова становятся мягкими. Такой некроз важен в мясной промышленности, так как приводит к размягчению мяса; Вот почему охотники вешают мертвых кроликов и фазанов на несколько дней перед приготовлением. Он также используется для оценки времени смерти от трупов в судебно-медицинских исследованиях. Новое исследование показывает, как аналогичный процесс сокращения и расслабления мышц происходит в момент смерти у C. elegans.
Сначала нас действительно удивило то, что трупное окоченение у червей начинается, пока они еще живы. Но потом мы поняли, что смерти от недостаточности кровообращения, как у млекопитающих, у C. elegans не бывает. настолько малы, что им не нужна система кровообращения, чтобы получать кислород для дыхания», - сказал д-р Галимов.
«Умирающие C. elegans также подвергаются тому, что мы называем феноменом «удара в живот», когда смертельные сокращения в голове толкают глотку назад в кишечник, а удар вызывает гибель клеток», - добавил профессор Гемс.
Работа является частью более широкого исследования биологии старения, процесса ухудшения с возрастом, который в настоящее время является основной причиной болезней и смертей во всем мире.
Данные исследования показывают, что снижение старости связано с потерей клетками способности генерировать энергию в форме АТФ. Когда клетки теряют способность генерировать эту энергию, они больше не могут удерживать кальций в мышцах. Затем этот кальций вытекает из мышц, вызывая некроз.
Обнаружение трупного окоченения у червей очень увлекательно, поскольку оно подчеркивает ключевой этап в цепи событий, ведущих от здорового взросления к смерти от старости. Это помогает нам понять смерть у людей и, возможно, в будущем предотвратить смерти у смертельно больных», - заключил профессор Джемс.
Важным следующим шагом в этой работе является понимание того, как старческие изменения в позднем возрасте вызывают такие разрушительные волны клеточного некроза.