De ontdekking dat veel genen 48 uur na de dood nog werken, heeft gevolgen voor orgaantransplantaties, forensisch onderzoek en onze definitie van de dood.
Foto: Magic Madzik
Wanneer een arts verklaart dat iemand is overleden, zijn sommige delen van het lichaam wellicht nog springlevend. Nieuw bewijs uit dieronderzoek suggereert dat veel genen blijven werken tot 48 uur nadat de laatste adem is uitgeblazen.
Precies
Deze activiteit van genen is gezien bij muizen en zebravissen. Maar er zijn aanwijzingen dat ook bij mensen bepaalde genen enige tijd actief blijven na de dood. Deze ontdekking kan de veiligheid van orgaantransplantaties vergroten. Ook kan het pathologen helpen bij het vaststellen van het moment van overlijden. Misschien is dat zelfs mogelijk met een precisie van enkele minuten.
Peter Noble en Alex Pozhitkov van de universiteit van Washington en hun collega’s onderzochten genenactiviteit in muizen en zebravissen na de dood van de dieren. Dit deden ze door de hoeveelheid messenger-RNA te meten. Met mRNA geven genen boodschappen door aan cellen, zoals dat ze bepaalde eiwitten moeten produceren. Een toename van mRNA geeft aan dat de genen actiever zijn.
Piek van activiteit
Nobles team keek op verschillende tijdstippen na de dood naar de hoeveelheid mRNA in zebravissen, en in het brein en de lever van muizen. De gegevens werden vier dagen lang bijgehouden. Daarna vergeleken de onderzoekers de waarden met de niveaus die gemeten waren op het moment van overlijden.
Met de tijd nam de hoeveelheid mRNA in de overleden dieren af. Maar mRNA dat in verband is gebracht met 548 genen van zebravissen en 515 genen van muizen, liet een of meerdere keren een piek van activiteit zien. Dit betekent dat de cellen genoeg energie hadden om sommige genen aan te zetten en enige tijd actief te houden nadat het dier was gestorven.
Embryonale genen
De actieve genen lieten soms een piek en soms een dal zien, maar verminderden lange tijd niet. Het patroon is anders dan het chaotische gedrag van de rest van het vervallende DNA, zegt Noble.
Honderden genen met verschillende functies ontwaakten onmiddellijk na de dood. Hieronder waren enkele embryonale genen die normaal gesproken na de geboorte worden uitgeschakeld. Ook zagen de onderzoekers toename van activiteit bij genen die in verband zijn gebracht met kanker. Hun activiteit piekte rond 24 uur na het overlijdenstijdstip.
Kanker verminderen
Bij mensen kan zich een soortgelijk proces voordoen. Voorafgaande studies lieten zien dat ook bij de mens verschillende genen actief kunnen zijn na overlijden. Dit gold onder andere voor genen die betrokken zijn bij de samentrekking van de hartspier en de genezing van wonden. Wanneer mensen overlijden aan meervoudig lichamelijk letsel, een hartaanval of verstikking, zijn deze genen tot meer dan twaalf uur na overlijden nog actief.
De informatie dat genen die in verband zijn gebracht met kanker na de dood actief worden, kan belangrijk zijn bij het verminderen van kanker bij mensen die orgaantransplantaties hebben ondergaan, zegt Noble. Mensen die bijvoorbeeld een nieuwe lever hebben ontvangen, krijgen vaker kanker dan je zou verwachten wanneer ze geen transplantatie hadden ondergaan. Mogelijk spelen de medicijnen die afstoting van het nieuwe orgaan moeten voorkomen hierbij een rol. Maar Noble zegt dat het ook de moeite waard is om te onderzoeken of de geactiveerde kankergenen in het gedoneerde orgaan de ziekte veroorzaken.
Onderdrukking
Waarom leven zoveel genen op na de dood? Mogelijk is de activiteit van deze genen onderdeel van een fysiologisch proces van genezing of reanimatie. Misschien hebben sommige cellen genoeg energie in zich om een vliegende start te geven aan genen die beschermen tegen schade. Dat kan nuttig zijn bij een ongeval waarbij kans is op overleving.
Een alternatieve verklaring is dat sommige genen, zoals de genen die betrokken zijn bij embryonale ontwikkeling, normaal gesproken worden onderdrukt door andere genen. Het verval van de onderdrukkende genen geeft na de dood ruimte voor korte activiteit van de stille genen.
Moment van overlijden
Voor forensisch onderzoekers is het nuttig te weten hoe de activiteit van genen stijgt en daalt op verschillende momenten na de dood. Deze informatie kan hen helpen met het achterhalen van het tijdstip van overlijden. Met mRNA-metingen zou dit tot op het uur of zelfs tot op de minuut bepaald kunnen worden. Het moment van overlijden is belangrijk om gebeurtenissen rondom de dood te reconstrueren.
Het onderzoek roept ook belangrijke vragen op over onze definitie van de dood. Normaal wordt iemand dood verklaard wanneer er geen ademhaling, hersenactiviteit en hartslag meer is. Maar als genen tot 48 uur na dit moment nog actief kunnen zijn, is de persoon dan nog in leven na het klinisch bepaalde moment van overlijden? ‘Het bestuderen van de dood zal ons nieuwe informatie geven over de biologie van leven’, zegt Noble.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees ook: