Celý život sme sa mýlili. Smrť nie je koniec, vedci objavili úplne nový stav života buniek
Bunky sú omnoho inteligentnejšie, odolnejšie a flexibilnejšie, než si bežný človek dokáže predstaviť. Smrť je možno menej „koniec“, než sme si vždy mysleli.
Predstav si, že tvoj život sa skončí. Srdce prestane biť, mozog sa vypne a telo je oficiálne mŕtve. Koniec príbehu. Ale čo ak ti povieme, že niektoré tvoje bunky sa na tomto „konci“ vôbec nechystajú? Podľa serveru The Conversation dokážu bunky po smrti organizmu prežiť ešte hodiny, dni či dokonca týždne. A nielen to. Niektoré z nich sa vedia reorganizovať do úplne nových mini-organizmov s funkciami, ktoré v tele nikdy predtým nemali.
Ak to znie ako sci-fi, priprav sa. Toto je reálna biológia, nie film. A vedci to nazývajú „tretí stav života“, nie život, nie smrť, ale zvláštne medzistupňové útočisko, kde bunky dostanú druhú šancu stať sa niečím, čo evolúcia nikdy neplánovala.
Čo je to „tretí stav života“ a prečo popiera všetko, čo si doteraz vedel o smrti?
Smrť organizmu neznamená, že všetky bunky zomrú naraz. Podľa výskumu opísaného v The Conversation bunky rôznych typov odumierajú rozdielne rýchlo. Kým mozgové bunky odchádzajú za pár minút, niektoré biele krvinky žijú ešte 60 až 86 hodín.
Myšie svalové bunky prežijú približne 14 dní po smrti zvieraťa a fibroblasty oviec či kôz dokonca aj mesiac. Toto obdobie medzi smrťou tela a smrťou jednotlivých buniek je oveľa dynamickejšie, než sme si predstavovali. Bunky v ňom nečakajú pasívne na svoj koniec, namiesto toho aktivujú gény stresovej odpovede, čiastočne kompenzujú stratu homeostázy a hľadajú spôsob, ako fungovať ďalej.
Keď bunky dostanú voľnosť, vznikajú xenoboty
Vedci zistili, že kožné bunky žaby Xenopus laevis extrahované z mŕtvych embryí sa v laboratóriu správajú úplne nečakane. Keď ich umiestnili do Petriho misky s dostatkom živín, nezačali iba pasívne prežívať. Namiesto toho sa začali dynamicky reorganizovať. Poskladali sa do malého mnohobunkového organizmu, ktorý nikdy v prírode neexistoval.
Neprehliadni
Tento nový organizmus nazvali vedci xenobot. Dokáže sa pohybovať, hoci pôvodná bunka nebola pohyblivá, a namiesto svojej pôvodnej úlohy používa riasinky ako malé pohonné jednotky, ktoré ho ženú dopredu. Je schopný zaceliť drobné poškodenia svojho tela a dokonca vykonáva aj kinematickú replikáciu, pohybom presúva voľné bunky tak, že z nich vytvorí nový útvar pripomínajúci jeho vlastný tvar.
V živom žabacom embryu sú riasinky určené na posúvanie hlienu. Tu sa menia na motorčeky. Je to podobné, ako keby si zobral ventilátor z kúpeľne, položil ho na zem a zrazu by sa z neho stal malý robot schopný pohybu a jednoduchej samoreplikácie.
Anthroboty: keď to dokážu aj ľudské bunky
Ešte väčšie prekvapenie prišlo v momente, keď vedci izolovali samostatné ľudské pľúcne bunky. Keď im umožnili fungovať bez kontroly okolitých tkanív, bunky sa správali podobne ako tie žabie. Začali sa organizovať do mini-organizmov, ktoré sa dokázali pohybovať vlastnou silou, reagovať na prostredie a dokonca opravovať poškodené neurónové bunky v ich blízkosti.
Vedci týmto útvarom dali meno anthroboty. Tieto nové formy života nevznikli mutáciou ani génovou manipuláciou. Objavili sa jednoducho preto, že bunky sa ocitli v podmienkach, kde mohli slobodne prejaviť svoju vrodenú plasticitu, schopnosť prispôsobiť svoju úlohu úplne novému prostrediu.
Čo sa v bunkách vlastne deje? Prečo nezomrú ako všetko ostatné?
Keď organizmus zomrie, prestane fungovať obeh, dýchanie aj nervová sústava. Bunky sú však malé autonómne jednotky. Mnohé z nich majú svoje vlastné dočasné zásoby energie, zvládnu krátkodobo hospodáriť s kyslíkom a často dokážu prepnúť na núdzový režim fungovania.
Jedným z kľúčov k ich prežitiu je bioelektrina. Na membránach buniek sa nachádzajú pumpy a kanály, ktoré dokážu presúvať ióny a vytvárať slabé elektrické signály. Tieto signály sa používajú na komunikáciu medzi bunkami a rozhodujú o tom, ako budú rásť, hýbať sa alebo meniť svoju funkciu. Vedci sa domnievajú, že práve tieto elektrické vzorce správania môžu stáť za tým, že sa bunky po smrti organizmu reorganizujú do nových štruktúr.
Druhým faktorom je genetická aktivita. Aj v mŕtvom tele sa ešte hodiny alebo dni aktivujú gény spojené so stresom, opravou a imunitou. Niektoré bunky sú pritom extrémne nenáročné, fungujú tak trochu ako smartfón v úspornom režime. Spotrebujú minimum energie, no stále dokážu vykonávať základné funkcie. A ak ich umiestnime do správnych podmienok, začnú fungovať kreatívnejšie než inokedy. Nezostanú uväznené v pôvodnej úlohe, ktorú mali v tele, ale začnú sa správať podľa nových pravidiel, ktoré im umožňuje laboratórne prostredie.
Prečo sa to v tele nikdy nestane?
V tele sú bunky pevne zviazané so signálmi okolia. Hormóny, nervové signály, imunitné mechanizmy aj tkanivové prostredie im presne určujú, čo majú robiť. Ak má byť bunka kožnou bunkou, stane sa kožou. Ak má byť sliznicou, bude sliznicou. V tele neexistuje priestor na spontánnu reorganizáciu. Smrť organizmu však tieto kontrolné mechanizmy vypne. Bunky sa ocitnú bez dohľadu a ukáže sa ich skutočná schopnosť prispôsobenia, plasticita, ktorá je za normálnych okolností potlačená.
Kam nás môže doviesť táto nová „biologická éra“
Možnosti sú obrovské a vedci ich opisujú pomerne konkrétne. Anthroboty vytvorené z vlastných buniek pacienta by mohli dopravovať lieky presne tam, kde sú potrebné, bez rizika imunitnej reakcie. Mohli by odstraňovať usadeniny v cievach u pacientov s aterosklerózou alebo rozkladať hustý hlien u pacientov s cystickou fibrózou. Dokonca by mohli opravovať poškodené neuróny či iné špecializované bunky. Najdôležitejšie však je, že tieto mini-organizmy majú prirodzenú životnosť, po približne 4 až 6 týždňoch sa samé rozložia, čo eliminuje riziko nekontrolovaného rastu.
