Čtvrtek, 6. května, 2021

Vědci odhalili zombie geny. Způsobují, že některé buňky v mozku i po naší smrti rostou

DALŠÍ ČLÁNKY AUTORA

Smrtí to nekončí – alespoň to tedy platí o některých mozkových buňkách. Výzkum vědců z Illinoiské univerzity v Chicagu totiž ukázal, že zatímco aktivita některých genů, které mají na starosti věci jako myšlení či paměť, rychle upadá, aktivita dalších roste. Jedná se o geny, které mají na starosti podpůrné gliové buňky, které tak po smrti začínají růst. Zjištění je důležité pro výzkum prováděný na mozkových tkáních, kde se doposud s podobnými jevy nepočítalo.

Některé buňky v našem těle jsou aktivní dlouhé hodiny poté, co zemřeme. A jsou takové, které dokonce svou aktivitu enormně zvyšují, poukazuje studie publikovaná nyní v časopise Scientific Reports. Její autoři totiž analyzovali expresi genů v čerstvé mozkové tkáni, která byla odebrána během operačního zákroku, aby simulovali smrt a post mortem interval. Zjistili přitom, že exprese některých genů se po smrti zvyšuje. Tyto „zombie geny“ byly specificky u tzv. gliálních buněk, které tak rostly mnoho hodin po smrti.

„Že se gliové buňky po smrti zvětšovaly, není tak překvapivé vzhledem k tomu, že mají na starosti úklid po poraněních mozku, jako jsou kyslíková deprivace nebo mrtvice,“ poukazuje vedoucí neurologie na lékařské fakultě Illinoiské univerzity v Chicagu Jeffrey Loeb, jeden z autorů nové studie.

Zombie buňky po smrti ožívají a rostou, zjistili vědci. Foto: Illinoiská univerzita v Chicagu/Jeffrey Loeb

Důležité jsou ale důsledky objevu. Většina studií totiž využívá post mortem tkáně z lidského mozku, aby nalezla možnou léčbu na poruchy jako autismus, schizofrenie nebo Alzheimerova choroba. Nepočítá se už ale s tím, že posmrtně dochází ke genové expresi či buněčné aktivitě.

„Většina studií předpokládá, že se všechno v mozku zastaví, když přestane bít srdce. Jenže to se neděje. Naše poznatky budou zapotřebí při interpretaci výzkumu na lidských mozkových tkáních. Doposud jsme tyto změny nevyčíslili,“ vysvětluje Jeffrey Loeb.

On a jeho tým si všimli toho, že vzorec genové exprese v čerstvé lidské mozkové tkáni neodpovídá žádným z publikovaných zpráv o post mortem expresi mozkových genů u lidí bez neurologických poruch i těch se širokým spektrem neurologických onemocnění od autismu po Alzheimera.

„Rozhodli jsme se spustit experiment simulované smrti tak, že se podíváme na expresi všech lidských genů v časovém horizontu od 0 do 24 hodin u množství právě sebraných mozkových tkání, které mohly zůstat v pokojové teplotě, aby došlo k replikaci post mortem intervalu,“ poukazuje Loeb.

Čerstvá mozková tkáň se chová jinak

Tým měl ohledně studia mozkových tkání výhodu. Loeb totiž působí také jako ředitel banky lidských mozkových tkání od pacientů s neurologickými poruchami, kteří dali souhlas s uschováním a studiem svých tkání jak v případě úmrtí, tak při odběru při operaci (jde například o epilepsii, kdy se odebírá postižená tkáň, aby došlo k úlevě od záchvatů). Tyto tkáně tak mohl Loeb se svým týmem využít při analýze.

Běžně se přitom výzkum provádí na tkáních lidí, kteří zemřeli před více než 12 hodinami. Srovnáním genové exprese čerstvých vzorků odebraných při epileptochirurgických zákrocích od dvacítky pacientů a vzorků odebraných od zemřelých byly nalezeny výrazné rozdíly, které nesouvisely s věkem ani onemocněním.

Jeden z autorů výzkumu o zombie buňkách Jeffrey Loeb. Foto: Illinoiská univerzita v Chicagu/Jenny Fontaine

Odborníci přitom došli k závěru, že kolem 80 procent analyzovaných genů zůstalo relativně stabilních po dobu 24 hodin, kdy se jejich exprese příliš nezměnila. Jedná se například o geny zajišťující základní buněčné funkce a jsou často používány ve výzkumných studiích, aby odhalily kvalitu tkáně. Další skupina genů, která je přítomná v neuronech a je složitě zapojena do mozkové aktivity, jako je myšlení, paměť, nebo i aktivita při záchvatu, rychle degraduje během pár hodin po smrti. Tyto geny jsou důležité pro vědce, kteří studují onemocnění jako schizofrenie či Alzheimerova choroba. Třetí skupinou jsou pak právě ony „zombie geny“, které zvyšují svou aktivitu v době, kdy geny v neuronech degradují. Změny post mortem přitom kulminují zhruba po 12 hodinách. Po 24 hodinách už ale u i tyto buňky podléhají a už se neodlišují od degradující tkáně, která je obklopuje.

„Naše zjištění neznamenají, že bychom měli zahodit výzkum na tkáních, ale vědci potřebují zohlednit genetické a buněčné změny a co nejvíce redukovat post mortem interval, aby se velikost změn zmenšila. Dobrou zprávou vzešlou z našich zjištění je, že víme, které geny a buňky jsou stabilní, které degradují a které během času zvyšují svou aktivitu. Díky tomu můžeme lépe porozumět výsledkům z post mortem studií mozku,“ dodává Loeb.

-mk-

DALŠÍ ČLÁNKY Z RUBRIKY