Pada tahun 1907, The New York Times menggambarkan satu eksperimen di mana doktor Duncan MacDougall cuba untuk mengukur momen kematian dalam enam subjek manusia dengan menimbang pemergian jiwa mereka. "Dr. Objek MacDougall adalah untuk mengetahui jika pemergian jiwa dari tubuh dihadiri oleh sebarang manifestasi yang dapat direkam oleh apa-apa cara fizikal, "tulis Times . Walaupun kesimpulan MacDougall-bahawa jiwa itu beratnya 21 gram-kemudiannya diremehkan untuk metodologi yang meragukan, mengukur cara kematian kedatangan dan cara perjalanan hidup terus membingungkan para saintis dan orang awam.
Dalam tahun-tahun sejak MacDougall mengumumkan kesimpulannya yang salah, para penyelidik telah memahami cara kematian sel individu. Apoptosis, atau kematian sel yang diprogram, menyalahkan 50 hingga 70 bilion sel dalam badan manusia dewasa setiap hari, manakala nekrosis, atau kematian sel pramatang, berlaku apabila sel-selnya cedera parah. Bagaimanapun, kematian akhirnya mengambil alih keseluruhan organisma masih sukar difahami.
Sekarang, pasukan penyelidik antarabangsa telah menemui bukti "kaskade" kematian yang merebak melalui badan haiwan melalui laluan nekrosis khas, meninggalkan sel-sel mati dalam perarakannya, sehingga seluruh sistem runtuh dan tamat. Dalam cirit-birit cirit-birit Caenorhabditis elegans, gelombang pemusnahan tubuh ini berasal dari usus dan disertai dengan pecah pendarfluor biru apabila dilihat dengan kamera yang dilengkapi dengan pendarfluasan kecerahan yang tinggi kiub penapis, yang membolehkan para penyelidik memvisualisasikan kemusnahan cacing, laporan pasukan dalam jurnal PLoS Biology .
"Kami telah mengenal pasti laluan kimia pemusnahan diri yang menyebarkan kematian sel dalam cacing, yang kami lihat sebagai pendarfluor biru yang melayang melalui badan, " kata pengarang kanan David Gems dari University College London, dalam siaran akhbar. "Ia seperti penyamak Grim biru, mengesan kematian kerana ia menyebar ke seluruh organisma sehingga semua kehidupan dipadamkan."
Sebenarnya para saintis telah mengetahui selama bertahun-tahun bahawa C. elegans -a jenis nematoda, taksonomi rasmi mereka phylum-glow biru ini mengerikan, tetapi telah bingung tentang sebabnya. Hipotesis utama adalah bahawa cahaya biru mungkin disebabkan lipid dan protein yang rosak (bahan yang dipanggil lipofuscin), yang bersinar di bawah cahaya UV dan berkaitan dengan penuaan. Dalam kajian semasa, pasukan penyelidikan menguji hipotesis ini dengan merosakkan beberapa sel C. elegans dengan haba dan kadar oksigen yang meningkat, yang akan menghasilkan lipofuscin yang lebih tinggi jika bahan itu memang bertanggungjawab untuk cahaya. Walau bagaimanapun, tiada pendarfluor biru yang baru mengakibatkan sesuatu yang lain memacu cahaya.
C. elegans yang sihat. Gambar oleh Bob Goldstein, UNC Chapel Hill
Untuk mengetahui punca sebenar cahaya, pasukan itu menetapkan pengimejan masa untuk mencatat penuaan C. elegans ketika mereka menghampiri kematian. Apabila binatang-binatang itu berhenti menggelegar-menunjukkan bahawa mereka kira-kira dua jam jauhnya dari kematian-pasukan itu menyaksikan peningkatan 400 peratus "pendarfluor dan mendadak" dalam pendarfluor biru. Gelombang biru berasal dari usus, yang mengendalikan panjang cacing, kemudian menyebarkan sentuhan toksik ke tisu lain. Cahaya memudar kira-kira 6 jam selepas kematian.
Cahaya yang sama menghasilkan apabila cacing sengaja dibunuh oleh haba, penyakit atau pembekuan, dan muncul di kedua cacing muda dan tua yang mengalami kematian. Pasukan ini menentukan secara kimia pendarfluor biru yang disebabkan oleh a molekul yang dipanggil asid anthranilic, dan mereka menggelarkan fenomena "kematian pendarfluor." Apabila cacing mula mati, organel di cacing meletus dan asid anthranil dikeluarkan. Walaupun sekali tertumpu di dalam organelle, asid anthranilik meluap melalui badan cacing. Keadaan yang kurang berasid dari persekitaran baru molekul itu meminjamkan bahan sifat-sifat pendarfluornya - apabila dilihat dengan kiub penapis, cahaya kejadian kini dapat mengibarkan molekul, memicu pecah pendarfluor, pasukan ditentukan secara eksperimen.
Para penyelidik menegaskan bahawa pendarahan kematian berasal dari lekuk nekrosis, yang didorong oleh kebanyakan ion kalsium untuk menandakan sel untuk berhenti berfungsi. Apabila penyelidik mematikan pengangkutan kimia itu melalui badan cacing dengan menggunakan protein yang terikat dan nematoda yang direka dengan mutasi khas yang menyekat molekul isyarat, mereka dapat mengurangkan pendarahan kematian dan sebahagiannya menunda kematian akibat sebab-sebab seperti jangkitan dan pembekuan. Apabila mereka cuba untuk menghalang laluan yang sama ini sementara cacing sedang dalam proses mati hingga usia tua, namun, mereka tidak dapat memperlambat yang tidak dapat dielakkan. "Ini menunjukkan bahawa penuaan menyebabkan kematian oleh beberapa proses yang bertindak secara selari, " kata Gems.
Walau bagaimanapun, kajian menunjukkan bahawa kematian, dalam cacing ini sekurang-kurangnya, berkait rapat dengan usus. Tetapi soalan masih kekal: Adakah pembekuan dan jangkitan mensasarkan sistem pencernaan cacing ini, dan menyekat isyarat kalsium membolehkan usus tetap utuh dan cacing untuk bertahan? Dalam kes kematian oleh usia tua, adakah sistem lain gagal terlebih dahulu, yang menyebabkan penutupan sistem penghadaman yang akhirnya menyebabkan kematian pendarfluor? Menjawab soalan-soalan ini, tentu saja, akan mengambil lebih banyak penyelidikan.
Tambahan pula, kerana mamalia dan C. elegans berkongsi laluan nekrotik yang sama, penulis kajian menegaskan bahawa mengkaji nematoda mungkin membawa kepada gambaran bagaimana kematian berlaku mengenai perniagaannya di haiwan lain, dan, mungkin, bahkan menjelaskan cara untuk menangguhkan proses itu. Penulis menulis:
Di sini ada kaitan yang berpotensi dalam penuaan manusia: anggaran kemungkinan had panjang umur manusia telah mengira bahawa penyingkiran penyakit yang berkaitan dengan usia utama (contohnya, penyakit kardiovaskular, kanser) hanya akan menyebabkan peningkatan kecil dalam jangka hayat. Ini kerana banyaknya patologi bertindak secara selari untuk meningkatkan kematian berkaitan dengan usia.
"Bersama-sama, hasil penemuan meragukan teori bahwa penuaan hanya akibat dari pengumpulan kerusakan molekul, " Gems menyimpulkan. "Kita perlu memberi tumpuan kepada peristiwa biologi yang berlaku semasa penuaan dan kematian untuk memahami dengan betul bagaimana kita boleh mengganggu proses ini."
