Под смертью обычно понимают гибель всего организма, но практика показала, что это не всегда справедливо. При пересадке органов некоторые клетки не только сохраняют жизнь в течение определённого времени, но и получают новые возможности, трансформируясь в многоклеточный организм с другими свойствами. Такие структуры учёные назвали биоботами, а переходный период между смертью и новой жизнью — «третьим состоянием».
Знания о клетках, тканях и органах живого организма обширны, но о мертвом практически отсутствуют. Питер Нобль и Александр Пожитков из Университета Вашингтона в Сиэтле (США) давно изучают эту тему. В 2016 году их… препринтИзучение танатотранскриптомa вызвало большой интерес. Ученые на примере рыб данио и мышей продемонстрировали, что в течение 96 часов после смерти в организме активизируются тысячи генов, включая ранее «молчаливые».
В новом обзоре, опубликованном в журнале PhysiologyВ журнале, издаваемом Американским физиологическим обществом, Нобль, Пожитков и их коллеги из американских университетов, в том числе создатель ксеноботов Майкл Левин, описали, как после гибели организма некоторые типы клеток при определенных условиях превращаются в многоклеточные организмы с новыми функциями. Это расширяет границы жизни и смерти и предполагает существование «третьего состояния».
Ученые не относят к «третьему состоянию» опухолей органоиды, культивируемые в чашках Петри, и клеточные линии. HeLaПотому что отсутствуют новые функции. В то же время клетки кожи, полученные из погибшей лягушки, могут приспособиться к новым условиям в чашке Петри и спонтанно образовывать многоклеточные организмы, называемые… ксеноботамиПоведение их не соотносится с первоначальной биологической ролью. Например, используют реснички для передвижения и ориентирования в пространстве. Ксеноботы могут самовоспроизводиться, но без увеличения размера организмов.
Одиночные клетки лёгкого человека могут объединяться в микроскопические многоклеточные организмы — антроботов. Антроботы не только перемещаются, но и восстанавливают себя самостоятельно. При размещении рядом повреждённых нейронов антроботы способны их регенерировать.
Факты свидетельствуют о гибкости клеточных систем и ставят под сомнение мнение о развитии клеток и организмов по заданному плану. Предполагается, что отмирание организмов может оказывать существенное влияние на преобразование жизни в течение времени. пояснили авторы статьи в заметке для издания The Conversation.
После прекращения жизни организма клетки и ткани продолжают функционировать некое время. Лейкоциты сохраняют активность 60-86 часов. Клетки скелетных мышц мыши можно реанимировать даже через две недели после смерти, а фибробласты овцы и козы — до месяца.
Продолжительность жизни клеток определяется средой обитания, обменными процессами и способами консервации. Значение имеют возраст, пол и вид организма. Все это осложняет изучение посмертной судьбы клеток. Недостаток сведений препятствует успешности трансплантации клеток островков поджелудочной железы, производящих инсулин.
Неизвестно, что заставляет некоторые клетки функционировать после гибели организма. Одна из гипотез утверждает, что дело в особых каналах и помпах, встроенных во внешнюю мембрану клеток.
Эти структуры образуют сложные электрические цепи, позволяющие клеткам общаться и выполнять необычные функции нового организма, например, рост и движение. По мнению авторов обзора, биоботы открывают новые перспективы в медицине.