Der Tod ist irreversibel, alles unterliegt ihm, mit Ausnahme einiger einfacher Organismen. Aber was ist das und was sind die Mechanismen des Todes von Zellen, Geweben und dem gesamten Organismus?
Zum ersten Mal konnten Wissenschaftler den Beginn des Todes in transparenten Würmern der
Caenorhabditis elegans- Spezies beobachten, deren Körper sehr einfach ist. Der von Wissenschaftlern beobachtete Prozess ermöglicht es uns, einige Details des Todes von Menschen zu klären. Zwar unterscheidet sich bei Würmern dieser Art der Prozess des Sterbens von ähnlichen Prozessen anderer lebender Organismen.
Warum? Die Taubheit der Würmer tritt vor dem Tod auf und nicht danach. „Wir sind dort sehr überrascht, dass bei Würmern eine Totenstarre auftritt, bevor das Tier stirbt. Und an diesem Zeichen können Sie erkennen, dass der Körper des Wurms im Begriff ist zu sterben. Bei komplexen Tieren und Menschen tritt der Tod aufgrund der Unterbrechung der Durchblutung auf. Das Herz hört auf zu schlagen, Blut pumpt nicht durch die Gefäße, das Gehirn und andere Organe sterben ab.
Aber bei C. Elegans Würmern sieht es anders aus. Sie haben weder ein Kreislaufsystem noch ein Atmungssystem. Im Jahr 2013 untersuchte dasselbe Forscherteam den Prozess des Sterbens im Nematoden, einem anderen Wurm, dessen Körper transparent ist. Dann gelang es den Wissenschaftlern, ein Bild von einem „blauen fluoreszierenden Lichtblitz“ zu erhalten, der zum Zeitpunkt des Zelltods durch den Körper ging.
Diesmal versuchten Wissenschaftler, sich mit der Situation auseinanderzusetzen, nachdem sie sie eingehend untersucht hatten. Bei C. Elegans wird die Fluoreszenz auch zum Zeitpunkt des Zelltods beobachtet. Außerdem werden die Muskeln im gleichen Moment taub - noch bevor der Wurm vollständig stirbt. Der Körper des Wurms kann sich zu diesem Zeitpunkt noch bewegen, als ob nichts passiert wäre.
Das Problem wird durch Calciumionen verursacht. Wenn sich der Tod im Körper „ausbreitet“, dh die Zellen massenhaft sterben, geben sie eine spezielle chemische Verbindung ab. Es ist das, was das Auftreten von Fluoreszenz verursacht, das von Wissenschaftlern beobachtet wurde. Diese Substanz ist Anthranilsäure.
„Diese Lumineszenz und Totenstarre ist eine Folge des Massenzelltods. Es geht so lange weiter, bis der Körper vollständig stirbt “,
erklären die Mitglieder des Forschungsteams.
Es ist klar, dass die Studie selbst interessant ist. Für die moderne Wissenschaft wird es jedoch noch relevanter, wenn es darum geht, den Tod höherer Tiere sowie von Menschen zu untersuchen. Was ist der Tod? Sind die im Körper hochorganisierter Tiere ablaufenden Prozesse zum Zeitpunkt des Todes reversibel? Die Antworten auf diese Fragen sind zweifellos für einen Menschen von entscheidender Bedeutung - denn jetzt untersuchen viele Wissenschaftler die Möglichkeit, das Leben eines Menschen zu verlängern oder ihn sogar unsterblich zu machen.
Beim Menschen ist dies alles mit ATP (Adenosintriphosphorsäure) verbunden. Dies ist ein universeller Energieträger in fast allen hoch organisierten Organismen. Zum Zeitpunkt des Todes stoppt die Produktion von ATP und der Körper stirbt aufgrund von Energiehunger. Gleichzeitig wird Kalzium freigesetzt, was (etwas später) zur Strenge des Gewebes führt. Diese Prozesse sind bekannt, aber es ist nicht ganz klar, wie, wann und warum die ATP-Produktion eingestellt wird und ob dieser Prozess reversibel ist.
In einer Studie an Nematoden analysierten Wissenschaftler unter anderem die ATP-Konzentration. So bleibt es fast bis zum Moment des Todes des Wurms unverändert. Einige Momente vor dem Tod sinken die ATP-Spiegel sehr stark. Laut den Wissenschaftlern, die diese Studie durchführen, wird die Untersuchung von Würmern und möglicherweise noch komplexeren Organismen es ermöglichen zu verstehen, ob wir in der Lage sind, die Prozesse, die zum Tod führen, umzukehren oder zumindest auszusetzen.
Zuvor müssen jedoch noch viele weitere Experimente mit C. Elegans durchgeführt werden. Ihre Organismen sind recht einfach, so dass Wissenschaftler im Laufe der Zeit genau verstehen können, was passiert und warum. Experten werden auch versuchen, den Körper von Würmern so zu verändern, dass sie ihr Leben verlängern und die Prozesse verlangsamen, die zum Tod führen.
Bisher ist dies nicht möglich, weil „sich die Todeswelle von Zelle zu Zelle ausbreitet und Kalzium freigesetzt wird. All dies ist wie ein Feuer, wenn das Feuer auf Gegenstände in der Nähe geworfen wird, brennt alles, und am Ende brennt das Haus nieder und fällt. “ Dies wurde durch den Wurmsterbeprozess von Spezialisten erklärt, die C. Elegans studierten.
Die Ergebnisse dieser Studie werden in der renommierten Fachzeitschrift
Cell Reports veröffentlicht .