Unos estudios recientes afirman la activación genética post-mortem, que revela sorprendentes conocimientos sobre la vida después de la muerte
Con el fin de reproducir el periodo post-mortem y la muerte, los investigadores de la UIC examinaron la expresión génica en tejido cerebral fresco obtenido durante una cirugía cerebral normal en varios momentos tras la extirpación a través de un estudio publicado en la revista Scientific Reports. De hecho, descubrieron que la expresión génica de ciertas células aumentaba tras la muerte.
Estos «genes zombis», o aquellos que se vuelven más expresivos tras el periodo post-mortem, eran exclusivos de las células gliales, que son células inflamatorias. Durante muchas horas después de la muerte, los investigadores observaron que las células gliales proliferaban y desarrollaban largos apéndices en forma de brazo.
Determinación a vivir
Eso es la vida. Pero ¿y la muerte? Hace menos de diez años que los investigadores desmintieron la creencia, largamente sostenida, de que la expresión de los genes, signo de vida, se detiene tras la muerte. Tras la muerte de un organismo, la mayor parte de la actividad génica cesa, pero algunos genes zombis pueden reactivarse días después.
Durante el desarrollo de un organismo, algunos de estos genes están activos, pero a lo largo de su vida permanecen reprimidos. Otros genes implicados en procesos como el cáncer, la inflamación, la inmunología y las respuestas al estrés celular también se activan con la muerte. Aún se desconoce cómo y por qué resucitan.
Un componente normal y necesario del ciclo vital biológico es la muerte celular. La muerte celular orquesta la maduración de los tejidos y rectifica los errores de desarrollo durante la danza del desarrollo. Al prevenir las anomalías genéticas y la multiplicación celular descontrolada, la muerte celular también contribuye significativamente a la respuesta del organismo al cáncer. Sin embargo, las células se rebelan contra el proceso cuando un organismo muere. Según la forense de la Universidad Estatal de Alabama, Gulnaz Javan, «las células no quieren morir». Tienen la supervivencia integrada en su estructura molecular.
Aunque el momento de la muerte clínica es inmutable, algunas células se resisten a ella. Las células madre y otras células resistentes a niveles bajos de oxígeno y nutrición perduran a medida que pasa el tiempo post-mortem. Además, estas células muestran continuamente resistencia a la muerte. Como explicó Java, «las células de los tejidos luchan por sobrevivir alterando sus programas transcripcionales, lo que conduce a una regulación al alza de las vías de desarrollo».
las células no quieren morir
Activación de los genes de la muerte
Para caracterizar la expresión génica post-mortem, Javan creó el término «tanatotranscriptoma», derivado de la palabra griega para muerte: thanatos. Javan y sus compañeros analizaron la expresión génica en tejido hepático humano post-mortem y descubrieron un aumento significativo de la proteína inhibidora de la apoptosis ligada al cromosoma X (XIAP), un gen que ayuda a la supervivencia celular.
En los días posteriores a la muerte, Peter Noble, profesor adjunto de microbiología de la Universidad de Alabama en Birmingham, y sus colegas observaron la transcripción de genes en ratones y peces cebra y descubrieron algo sorprendente. Según Noble, «entre el uno y el dos por ciento de todo el transcriptoma estaba activo». Para ser más precisos, se trataba de 1.633 genes, algunos de los cuales se activaban tan solo dos días después de la muerte. En tejidos humanos, como muestras de cerebro, sangre y piel, otros estudios también hallaron una elevada transcripción de genes tras la muerte.
Noble y su equipo dividieron estos «genes zombis» en grupos funcionales, que incluían los implicados en la muerte celular, el desarrollo, el cáncer, las reacciones de estrés, la inflamación, la inmunidad, el transporte de nutrientes y los procesos epigenéticos. El factor inducible por hipoxia (HIF) fue uno de los principales genes del desarrollo que se activaron.
¿Qué es el HIF?
El HIF es un factor de transcripción que reacciona a los bajos niveles de oxígeno controlando otros genes sensibles al oxígeno que están activos en el desarrollo embrionario temprano, así como en estados fisiológicos y patológicos específicos. A través de diversas vías de señalización molecular, los factores de transcripción HIF controlan la expresión de cientos de genes que desempeñan una amplia gama de funciones en el crecimiento, la proliferación, el metabolismo y la supervivencia de las células.
El fenómeno del gen zombi, según Noble, es una alteración genética del reloj del desarrollo. «Tras la muerte, se desata el infierno y empieza a desenrollarse», señala. A lo largo de la existencia de un organismo, se liberan los frenos genéticos y epigenéticos típicos que aquietan los genes del desarrollo.
El velo entre la vida y la muerte
Los investigadores descubrieron que los secretos que encierran los genes de los zombis tienen una amplia trascendencia científica a medida que se van descifrando. Pero ¿quién quiere estudiar la muerte? Sin embargo, resulta que hay muchas justificaciones útiles para hacerlo. Por ejemplo, la expresión exacta y sensible al tiempo de los genes zombi se está investigando como técnica forense para predecir el intervalo post-mortem, o el periodo de tiempo entre la muerte y el inicio de una investigación criminal.
La ciencia del trasplante de órganos y el cáncer también se nutre de los estudios del tanatotranscriptoma. Cuando se trasplanta un órgano, se toma de un donante fallecido. Según Noble, hay casos en los que la expresión del gen del cáncer es elevada. Esto es digno de mención, ya que los receptores de trasplantes de órganos tienen un riesgo de cáncer mucho mayor que la población en general. La cuestión inmunológica es el tema común, pero cuando se dona un riñón o un hígado, los genes del cáncer del fallecido ya se han activado y se transmiten al receptor.
Aunque el tanatotranscriptoma se conoce mejor, no se sabe nada del más allá celular. «Cuando estaba en la universidad me preocupaba qué nos pasa después de morir. ¿Continúa la vida en nuestros cuerpos o perecen todas nuestras células a la vez?», explica Javan. Los genes zombis podrían tener las claves moleculares para comprender amplias funciones corporales, mientras los investigadores siguen descubriendo la solución a esta pregunta.
El futuro de este fenómeno científico
Las vías moleculares conservadas que influyen en el desarrollo embrionario temprano y reactivan la actividad génica post-mortem sugieren una continuidad a lo largo del delgado cordón que conecta la vida celular desde la concepción hasta la muerte. Noble afirma que «realmente no sabemos lo que ocurre cuando un organismo muere».
Sin duda, aún se desconoce cuánto tiempo permanecen activos algunos genes y si podrían permanecer inactivos durante largos periodos de tiempo en células que viven por debajo del umbral de disponibilidad de oxígeno y nutrientes que actualmente determina los requisitos de una célula viva. Mientras tanto, los investigadores siguen trabajando para resolver el misterio de lo que hay detrás del telón: gen a gen.
Cuando estaba en la universidad me preocupaba qué nos pasa después de morir. ¿Continúa la vida en nuestros cuerpos o perecen todas nuestras células a la vez?
