Komórki pobrane z martwego organizmu mogą się przeorganizować i zyskać nowe funkcje. Naukowcy badają zjawisko nazywane „trzecim stanem” między życiem a śmiercią w biologii komórkowej.
Życie i śmierć przez długi czas postrzegano jako dwa przeciwstawne stany. Najnowsze obserwacje pokazują jednak, że granica między nimi może być bardziej złożona. Po śmierci organizmu nie wszystkie jego komórki obumierają jednocześnie. Niektóre pozostają aktywne, a w odpowiednich warunkach potrafią się organizować, przemieszczać, a nawet uczestniczyć w procesach naprawczych.
Zjawisko bywa przedstawiane w mediach jako odkrycie „trzeciego stanu” pomiędzy życiem a śmiercią. Określenie brzmi sensacyjnie, ale opisuje rzeczywiste i niezwykle interesujące właściwości komórek. Nie oznacza natomiast, że naukowcy nauczyli się przywracać do życia zmarłe organizmy.
Śmierć organizmu nie oznacza natychmiastowej śmierci wszystkich komórek
Gdy przestaje pracować serce, ustaje krążenie, a narządy nie otrzymują tlenu i substancji odżywczych. Nie oznacza to jednak, że każda komórka w organizmie obumiera w tej samej chwili. Tempo tego procesu zależy między innymi od rodzaju tkanki, temperatury, dostępu do tlenu oraz kondycji organizmu przed śmiercią.
Niektóre komórki mogą zachować zdolność do funkcjonowania jeszcze przez pewien czas. Właśnie ta różnica między śmiercią całego organizmu a żywotnością pojedynczych komórek stała się punktem wyjścia do badań nad ich nieoczekiwanymi możliwościami.
Naukowcy sprawdzają, co dzieje się z komórkami wyjętymi z ich naturalnego środowiska. Okazuje się, że po zapewnieniu odpowiednich warunków mogą one zmienić sposób działania i tworzyć zupełnie nowe struktury.
Czym jest „trzeci stan” życia?
Pojęcie „trzeciego stanu” nie jest obecnie oficjalnie uznaną kategorią biologiczną ani nową definicją życia. To raczej obrazowe określenie sytuacji, w której komórki po śmierci organizmu nadal funkcjonują, a niekiedy ujawniają zdolności, których wcześniej nie wykorzystywały.
Po oddzieleniu od organizmu komórki mogą reagować na inne bodźce i tworzyć nowe połączenia. Zamiast wykonywać dotychczasowe zadania, zaczynają współpracować w odmienny sposób. Powstają wówczas wielokomórkowe struktury zdolne między innymi do poruszania się.
To nie zawieszenie pomiędzy biologicznym życiem i śmiercią, lecz przykład plastyczności komórkowej. Pokazuje ona, że zachowanie komórki zależy nie tylko od jej materiału genetycznego, ale również od otoczenia oraz sygnałów pochodzących od innych komórek.
Xenoboty, czyli żywe konstrukcje z komórek żaby
Jednym z najbardziej znanych przykładów są xenoboty. Zostały stworzone z komórek zarodkowych afrykańskiej żaby szponiastej – Xenopus laevis. Ich nazwa pochodzi właśnie od nazwy tego gatunku.
Komórki skóry i mięśnia sercowego połączono w niewielkie, zaprojektowane laboratoryjnie struktury. Powstałe organizmy potrafiły się poruszać, współpracować i reagować na uszkodzenia. W kolejnych eksperymentach niektóre xenoboty potrafiły także gromadzić luźne komórki, z których tworzyły następne podobne struktury.
Nie były to jednak roboty wyposażone w metalowe części ani elektroniczne układy. Składały się wyłącznie z żywych komórek. Naukowcy określają je jako bioboty, czyli biologiczne konstrukcje łączące cechy organizmów i zaprojektowanych maszyn.
Warto podkreślić, że pierwsze xenoboty nie powstały w wyniku samoistnego „ożywienia” martwej żaby. Zostały przygotowane w kontrolowanych warunkach z żywych komórek zarodkowych.
Anthroboty powstały z ludzkich komórek
Kolejnym etapem badań było stworzenie anthrobotów, czyli mikroskopijnych struktur z komórek nabłonka ludzkich dróg oddechowych. Każdy anthrobot rozwijał się początkowo z jednej komórki pobranej z dorosłego organizmu.
W odpowiednich warunkach komórki samodzielnie tworzyły kuliste struktury o średnicy od około 30 do 500 mikrometrów. Dzięki rzęskom na powierzchni mogły się poruszać. Nie wymagało to ingerencji w ich DNA ani ręcznego nadawania im określonego kształtu.
Naukowcy zaobserwowali, że anthroboty przemieszczały się po warstwie ludzkich komórek nerwowych hodowanych w laboratorium. Co więcej, w miejscu kontrolowanego uszkodzenia przyczyniały się do zamykania przerwy w tej warstwie. Wyniki opublikowano w czasopiśmie naukowym „Advanced Science”. Był to jednak eksperyment przeprowadzony in vitro, a nie terapia zastosowana u człowieka. Badanie dotyczące anthrobotów
Czy bioboty mogą pomóc w leczeniu chorób?
Badania znajdują się na wczesnym etapie, ale mogą w przyszłości otworzyć nowe możliwości dla medycyny regeneracyjnej. Teoretycznie struktury stworzone z komórek pacjenta mogłyby być wykorzystywane do dostarczania leków w wybrane miejsce, oczyszczania tkanek albo wspierania regeneracji po urazach.
Ich zaletą mogłaby być zgodność biologiczna. Jeśli biobot powstałby z własnych komórek chorego, ryzyko odrzucenia przez układ odpornościowy prawdopodobnie byłoby mniejsze. Konstrukcje biologiczne mogłyby również ulegać naturalnemu rozkładowi po wykonaniu swojego zadania.
Na razie są to jednak możliwe kierunki dalszych badań. Nie wiadomo jeszcze, czy działanie takich struktur można wystarczająco dokładnie kontrolować i czy byłyby one bezpieczne w ludzkim organizmie. Potrzebne są kolejne eksperymenty, w tym badania na modelach zwierzęcych i odpowiednio zaplanowane badania kliniczne.
Odkrycie nie oznacza pokonania śmierci
Hasło o stanie „pomiędzy życiem a śmiercią” może sugerować, że badacze znaleźli sposób na wskrzeszanie organizmów. To nieprawda. Dotychczasowe eksperymenty dotyczą zachowania pojedynczych komórek i tworzonych przez nie struktur, a nie przywracania do życia zmarłych ludzi lub zwierząt.
Śmierć człowieka jest procesem obejmującym nieodwracalne ustanie funkcjonowania organizmu jako całości. To, że część komórek pozostaje przez pewien czas żywa, nie oznacza zachowania świadomości ani możliwości odtworzenia osoby.
Odkrycia te zmieniają natomiast nasze spojrzenie na komórki. Pokazują, że nie są one wyłącznie biernymi elementami przypisanymi do jednego narządu. Po zmianie środowiska mogą się reorganizować i podejmować zupełnie nowe zadania.
Nowe pytania o granice życia
Badania nad xenobotami i anthrobotami pozwalają lepiej poznać mechanizmy rozwoju organizmu, regeneracji tkanek oraz komunikacji między komórkami. Stawiają również pytania etyczne. Czy wielokomórkowa struktura, która się porusza i reaguje na otoczenie, jest organizmem, maszyną czy biologicznym narzędziem?
Na razie „trzeci stan” między życiem a śmiercią należy traktować jako naukową koncepcję, a nie potwierdzoną trzecią formę istnienia. Nie umniejsza to znaczenia odkrycia. Zdolność komórek do samoorganizacji może w przyszłości wpłynąć na rozwój terapii regeneracyjnych i pozwolić lepiej zrozumieć, gdzie naprawdę przebiegają granice biologicznego życia.
Tytuł SEO: Trzeci stan między życiem a śmiercią – co odkryli naukowcy?
Meta opis: Czy istnieje trzeci stan między życiem a śmiercią? Naukowcy badają komórki tworzące xenoboty i anthroboty oraz ich możliwe zastosowanie w medycynie.
Fraza kluczowa: trzeci stan między życiem a śmiercią
Tekst alternatywny zdjęcia: Mikroskopijna struktura komórkowa ilustrująca badania nad trzecim stanem między życiem a śmiercią
