En 1907, The New York Times describió un experimento en el que el médico Duncan MacDougall intentó cuantificar el momento de la muerte en seis sujetos humanos sopesando la partida de sus almas. "Dr. El objetivo de MacDougall era saber si la salida del alma del cuerpo fue acompañada por alguna manifestación que pudiera ser registrada por cualquier medio físico ”, escribió el Times . Aunque las conclusiones de MacDougall, que el alma pesa 21 gramos, fueron desacreditadas por una metodología dudosa, cuantificar los medios de la llegada de la muerte y la forma en que la vida parte continúa desconcertando a los científicos y al público por igual.
En los años transcurridos desde que MacDougall anunció sus conclusiones erróneas, los investigadores han llegado a comprender el método de la muerte celular individual. La apoptosis, o muerte celular programada, reclama ordenadamente de 50 a 70 mil millones de células en el cuerpo humano adulto todos los días, mientras que la necrosis o muerte celular prematura ocurre cuando las células se lesionan fatalmente. Sin embargo, la forma en que la muerte finalmente se apodera de un organismo completo sigue siendo difícil.
Ahora, un equipo internacional de investigadores ha encontrado evidencia de una "cascada" de muerte que se propaga a través del cuerpo de un animal a través de una vía especial de necrosis, dejando una estela de células muertas en su procesión, hasta que todo el sistema colapsa y expira. En el gusano redondo Caenorhabditis elegans, esta ola de destrucción corporal se origina en el intestino y se acompaña de un intenso estallido de fluorescencia azul cuando se ve con una cámara equipada con fluorescencia de alto brillo. filtro de cubo, que permitió a los investigadores visualizar la destrucción del gusano, informa el equipo en la revista PLoS Biology .
"Hemos identificado las vías químicas de autodestrucción que propagan la muerte celular en los gusanos, que vemos como esta fluorescencia azul brillante que viaja a través del cuerpo", dijo el autor principal David Gems del University College London, en un comunicado de prensa. "Es como un Grim Reaper azul, rastreando la muerte a medida que se extiende por todo el organismo hasta que se extinga toda la vida".
En realidad, los científicos han sabido durante años que C. elegans, un tipo de nematoda, su filo taxonómico oficial, resplandece este misterioso azul, pero estaban desconcertados Su razón. Una hipótesis principal fue que el brillo azul puede deberse a lípidos y proteínas dañados (una sustancia llamada lipofuscina), que brillan bajo la luz ultravioleta y están relacionados con el envejecimiento. En el estudio actual, el equipo de investigación probó esta hipótesis al dañar algunas de las células de C. elegans con calor y aumentar los niveles de oxígeno, lo que habría producido niveles elevados de lipofuscina si ese material fuera realmente responsable del resplandor. Sin embargo, no resultó una nueva fluorescencia azul, lo que implica que algo más estaba impulsando el brillo.
Un saludable C. elegans . Foto de Bob Goldstein, UNC Chapel Hill
Para descubrir la verdadera causa del resplandor, el equipo configuró imágenes de lapso de tiempo para registrar el envejecimiento de C. elegans a medida que se acercaban a la muerte. Cuando los animales dejaron de moverse, lo que indica que estaban a unas dos horas de la muerte, el equipo notó un aumento "sorprendente y repentino" del 400 por ciento en la fluorescencia azul. La onda azul se originó en el intestino, que corre a lo largo del gusano, luego extiende su toque tóxico a otros tejidos. El brillo se desvaneció aproximadamente 6 horas después de la muerte.
El mismo brillo se produjo cuando los gusanos fueron asesinados intencionalmente por el calor, las enfermedades o la congelación, y aparecieron en gusanos jóvenes y viejos que experimentaron agonía. El equipo definió químicamente la fluorescencia azul como causada por un molécula llamada ácido antranílico, y denominaron al fenómeno "fluorescencia de muerte". A medida que los gusanos comienzan a morir, los orgánulos en las tripas de los gusanos explotan y se libera ácido antranílico. Aunque una vez concentrado en el orgánulo, el ácido antranílico se difunde a través del cuerpo del gusano. Las condiciones menos ácidas del nuevo entorno de la molécula le otorgan a la sustancia sus propiedades fluorescentes: cuando se ve con el cubo del filtro, la luz incidente ahora puede excitar las moléculas, provocando la explosión de fluorescencia, determinó el equipo experimentalmente.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que la fluorescencia de la muerte se origina en una cascada de necrosis, que es impulsada principalmente por iones de calcio que indican a las células que dejen de funcionar. Cuando los investigadores desactivaron el transporte de ese químico a través del cuerpo del gusano mediante el uso de proteínas de unión y nemátodos diseñados con mutaciones especiales que bloquearon las moléculas de señalización, pudieron reducir la fluorescencia de la muerte y retrasar parcialmente la muerte debido a causas como infección y congelación. Sin embargo, cuando intentaron bloquear este mismo camino mientras los gusanos estaban sucumbiendo a la vejez, no pudieron frenar lo inevitable. "Esto sugiere que el envejecimiento causa la muerte por una serie de procesos que actúan en paralelo", dijo Gems.
No obstante, la investigación sugiere que la muerte, al menos en estos gusanos, está estrechamente asociada con el intestino. Pero aún quedan preguntas: ¿la congelación y la infección se dirigen al sistema digestivo de estos gusanos y el bloqueo de la señalización de calcio permite que el intestino permanezca intacto y que el gusano sobreviva? En el caso de la muerte en la vejez, ¿otros sistemas fallan primero, lo que lleva a un eventual apagado del sistema digestivo, lo que desencadena la muerte por fluorescencia? Responder estas preguntas, por supuesto, requerirá más investigación.
Además, porque los mamíferos y C. elegans comparten vías necróticas similares, los autores del estudio plantean la hipótesis de que el estudio de los nematodos puede conducir a comprender cómo la muerte se ocupa de otros animales y, tal vez, incluso dilucidar formas de retrasar ese proceso. Los autores escriben:
Aquí hay paralelos potenciales en el envejecimiento humano: las estimaciones de los límites superiores probables de la longevidad humana han calculado que la eliminación de una enfermedad importante relacionada con la edad (p. Ej., Enfermedad cardiovascular, cáncer) causaría solo pequeños aumentos en la esperanza de vida. Esto se debe a que múltiples patologías actúan en paralelo para aumentar la mortalidad relacionada con la edad.
"Juntos, los hallazgos ponen en duda la teoría de que el envejecimiento es simplemente una consecuencia de una acumulación de daño molecular", concluyó Gems. "Necesitamos centrarnos en los eventos biológicos que ocurren durante el envejecimiento y la muerte para comprender adecuadamente cómo podríamos interrumpir estos procesos".
