Leben und Tod wären nicht die einzigen Zustände biologischer Organismen. Wissenschaftler haben einen dritten Zustand entdeckt, eine Art zelluläre Wiedergeburt, der einen erheblichen Fortschritt für die Medizin verspricht.
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Eine Gruppe von Zellbiologen behauptet, es entdeckt zu haben ein „dritter Stand“, der den traditionellen Definitionen von Leben und Tod widerspricht.
Der Tod wird in der wissenschaftlichen Gemeinschaft im Allgemeinen als „Tod“ definiert „die irreversible Einstellung der allgemeinen Funktion eines Lebewesens“. Verfahren wie die Organspende zeigen jedoch, wie Gewebe, Organe und Zellen nach dem Tod eines Organismus noch einige Zeit weiterleben können.
Zwei Biologen namens Peter Noble, außerordentlicher Professor für Mikrobiologie an der University of Alabama in Birmingham, und Alex Puzhitkov, Direktor für Bioinformatik an der Earl and Manella School of Biological Sciences in Hope City, erklären in einem in The Conversation veröffentlichten Artikel, wie Die Entstehung neuer vielzelliger Organismen ermöglicht es uns, mit herkömmlichen Definitionen von Leben und Tod zu brechen.
Forscher erforschten die Prozesse, die es Zellen ermöglichen, nach dem Tod eines Organismus weiter zu funktionieren, und die Organtransplantationen ermöglichen.
Das haben ihre Untersuchungen gezeigt Zellen toter Tiere können sich spontan an die Bedingungen von Labor-Petrischalen anpassen, indem sie neue vielzellige Strukturen bilden, die „Xenobots“ genannt werden..
Neue autonome Zellstrukturen
Die anwesenden Xenobots Verhaltensweisen, die weit über ihre ursprünglichen biologischen Funktionen hinausgehen.
Beispielsweise nutzten neue vielzellige Strukturen, die aus Zellen toter Froschembryonen hergestellt wurden, ihre Flimmerhärchen – kleine haarähnliche Beulen –, um sich durch ihre Umgebung zu bewegen, während diese Flimmerhärchen bei lebenden Embryonen typischerweise zum Transport von Schleim verwendet werden.
Diese neuen „Xenobots“ haben es auch die einzigartige Fähigkeit, eine kinematische Selbstreplikation durchzuführen, das heißt, ihre physische Form sowie ihre Funktion zu verändern, ohne Rücksicht auf ihre ursprüngliche Funktion.
Studien haben gezeigt, dass sich menschliche Lungenzellen spontan zu kleinen, vielzelligen, bewegungsfähigen Organismen zusammenschließen können.
Diese „Anthrobots“ zeigen auch neue Verhaltensweisen und Strukturen und können nicht nur in ihrer Umgebung manövrieren, sondern auch sich selbst und beschädigte Nervenzellen in der Nähe reparieren.
Die Ergebnisse dieser Forschung enthüllten bemerkenswerte Anpassungen zellulärer Systeme und stellten die Vorstellung in Frage, dass sich Zellen und Organismen nur auf vorgegebene Weise entwickeln.
Dieses Konzept des „dritten Zustands“ legt auch nahe, dass der Prozess des Todes von Organismen die Entwicklung des Lebens im Laufe der Zeit erheblich beeinflussen kann.
Kann das Leben nach dem Tod erhalten bleiben?
Die Fähigkeit von Zellen und Geweben, nach dem Tod eines Organismus zu überleben und zu funktionieren, wird beeinflusst durch verschiedene Faktoren, darunter Umweltbedingungen, Stoffwechselaktivität und Konservierungsmethoden.
Verschiedene Zelltypen haben unterschiedliche Überlebenszeiten. Beim Menschen beispielsweise werden weiße Blutkörperchen im Allgemeinen innerhalb von 60 bis 86 Stunden nach dem Tod zerstört.
Auf der anderen Seite, Skelettmuskelzellen von Mäusen können bis zu 14 Tage nach dem Tod regeneriert werden und Fibroblastenzellen von Schafen und Ziegen können etwa einen Monat nach dem Tod implantiert werden.
WERBUNGUm festzustellen, ob Zellen nach dem Tod weiter überleben und funktionieren können, muss ihre Stoffwechselaktivität überwacht werden. Es ist schwieriger, Zellen am Leben zu erhalten, die eine große und konstante Energiezufuhr benötigen, als Zellen, die weniger Energie benötigen.
Techniken wie das Einfrieren ermöglichen es auch, die Zellaktivität bestimmter Gewebeproben zu verlängern.
Viele Faktoren spielen eine Rolle
Angeborene Überlebensmechanismen sind auch für das Überleben von Zellen und Gewebe von entscheidender Bedeutung.
Bei Genen, die mit Stress und Immunität zusammenhängen, beobachteten Forscher einen signifikanten Anstieg der postmortalen Aktivitätwahrscheinlich als Reaktion auf einen Verlust der Hämostase – dem Prozess, der den Blutverlust aus gesunden Gefäßen verhindert und Blutungen aus beschädigten Gefäßen stoppt.
WERBUNGAuch Faktoren wie Traumata, Infektionen und die Zeit seit dem Tod haben einen erheblichen Einfluss auf die Überlebensrate von Geweben und Zellen.
Endlich, Variablen wie Alter, allgemeiner Gesundheitszustand oder Geschlecht beeinflussen auch die postmortalen Bedingungen.
Dies zeigt sich insbesondere bei Problemen im Zusammenhang mit der Kultivierung und Transplantation von Inselzellen – verantwortlich für die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse – zwischen Organspender und -empfänger.
