¿Qué les sucede a los genes después de la muerte?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 03:53

Algunas células permanecen activas durante días o incluso semanas después de la muerte del cuerpo.

Cómo se estudió esta pregunta

Antes de convertirnos en nosotros mismos, antes de tener un cerebro, nuestras células ya están trabajando activamente: se dividen, se diferencian, forman "ladrillos", que luego se doblarán en un organismo completo. Pero resultó que no solo se anticipan a nosotros mismos, sino que también nos sobreviven.

Todo comenzó con los estudios de Thanatotranscriptome: genes expresados activamente después de la muerte del organismo por la genética Alexander Pozhitkov. En 2009, se comprometió a estudiar el ARN del pez cebra después de su muerte. Los embriones de estos peces tropicales son transparentes e ideales para la observación, por lo que se conservan en muchos laboratorios. Pozhitkov puso a los peces en agua helada, lo que los llevó a la muerte, y luego los devolvió al acuario con su temperatura habitual del agua: 27, 7 ℃.

Durante los siguientes cuatro días, sacó varios peces del acuario, los congeló en nitrógeno líquido y estudió su ARN mensajero (ARNm). Estas moléculas filamentosas están involucradas en la síntesis de proteínas. Cada hebra de ARNm es una copia de un fragmento de ADN. Luego, Pozhitkov también investigó el ARNm de ratones.

Junto con el bioquímico Peter Noble, analizó la actividad del ARNm después de la muerte y descubrió un hecho sorprendente. Tanto en peces como en ratones, la síntesis de proteínas disminuyó, como se esperaba. Sin embargo, a juzgar por la cantidad de ARNm, el proceso de transcripción (la transferencia de información genética del ADN al ARN) se amplifica en aproximadamente el uno por ciento de los genes.

Algunos genes continuaron funcionando incluso cuatro días después de la muerte del organismo.

Otros científicos examinaron muestras de tejido humano y descubrieron cientos de genes que permanecen activos después de la muerte. Por ejemplo, después de cuatro horas, aumentó la expresión (es decir, la conversión de información hereditaria en ARN o proteína) del gen EGR3, que estimula el crecimiento. La actividad de otros genes fluctúa, incluido CXCL2. Codifica una proteína que indica a los glóbulos blancos que viajen al sitio de inflamación durante la infección.

Esto no es solo el resultado de diferentes transcripciones de genes que se completan a diferentes velocidades, dice el director del estudio, Pedro Ferreira. Algún tipo de proceso regula activamente la expresión génica póstuma.

Después de la muerte de un organismo, las primeras en morir son las células más importantes y que consumen más energía: las neuronas. Pero las células periféricas continúan haciendo su trabajo durante días o incluso semanas, dependiendo de la temperatura y el grado de descomposición del cuerpo. Los investigadores lograron recuperar células similares a fibroblastos de piel de cabra refrigerada hasta 41 días después de la muerte del animal para extraer cultivos de células vivas de orejas de cabra 41 días después de la muerte del animal. Estaban en el tejido conectivo. Estas células no requieren mucha energía y sobrevivieron 41 días en un refrigerador normal.

A nivel celular, la muerte de un organismo no importa.

Aún no se sabe qué causa exactamente la expresión génica póstuma. De hecho, después de la muerte, el oxígeno y los nutrientes dejan de fluir hacia las células. Un nuevo estudio de Noble y Pozhitkov, Patrones de secuencia distintivos en el transcriptoma post mortem activo, puede arrojar luz sobre esta cuestión.

Utilizando datos originales de peces y ratones, Noble descubrió que el ARNm que estaba activo después de la muerte era diferente de otros ARNm en las células. Aproximadamente el 99% de las transcripciones de ARN en las células se destruyen rápidamente después de la muerte del organismo. El 1% restante contiene ciertas secuencias de nucleótidos que se unen a moléculas que regulan el ARNm después de la transcripción. Esto es probablemente lo que respalda la actividad genética póstuma.

Los científicos creen que este mecanismo es parte de la respuesta celular cuando el cuerpo puede recuperarse de una lesión grave. Es posible que las células agonizantes estén tratando de "abrir todas las válvulas" para que se puedan expresar ciertos genes. Por ejemplo, genes que responden a la inflamación.

Por qué es importante

La comprensión de los mecanismos detrás de la actividad genética post mortem afectará los trasplantes de órganos, la investigación genética y la medicina forense. Por ejemplo, Pedro Ferreira y sus colegas pudieron determinar con precisión el momento de la muerte de un organismo, basándose solo en cambios póstumos en la expresión genética. Esto puede resultar útil a la hora de investigar asesinatos.

Sin embargo, en este experimento, los científicos sabían que los tejidos en estudio pertenecían a donantes sin patologías y estaban almacenados en condiciones ideales. En la vida real, muchos factores pueden afectar la transcripción del ARN, desde enfermedades corporales hasta la temperatura ambiente y el tiempo transcurrido antes de la toma de muestras. Hasta el momento, este método de investigación no está listo para usarse en procedimientos legales.

Noble y Pozhitkov creen que estos descubrimientos también serán útiles en los trasplantes de órganos.

Los órganos de los donantes están fuera del cuerpo durante algún tiempo. Quizás el ARN en ellos comienza a enviar las mismas señales que en el caso de la muerte. Según Pozhitkov, esto puede afectar la salud de los pacientes que han recibido un nuevo órgano. Tienen una mayor incidencia de cáncer en comparación con la población general. Quizás el punto no está en los medicamentos que inhiben el sistema inmunológico que deben tomar, sino en los procesos post mortem en el órgano trasplantado. Aún no hay datos exactos, pero los investigadores están considerando almacenar órganos para trasplantes no en el frío, sino en soporte vital artificial.