Автори дослідження кажуть, що виведена математична формула допоможе краще зрозуміти саму смерть.
Клітинна смерть — це фундаментальне поняття у сфері біологічних наук. Але попри її важливість, визначення клітинної смерті варіюється від контексту, а також не має загального математичного визначення, пише SciTechDaily.
Дослідники з Токійського університету запропонували нове математичне визначення смерті. Воно ґрунтується на тому, чи може потенційно мертва клітина повернутися в стан, який можна назвати живим.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
На жаль, смерть приходить до всього живого на Землі, чи то тварина, чи то рослина, або ж лише одна клітина. І хоча ми можемо розрізняти життя і смерть, можливо, мало хто знає, що смерть на клітинному рівні досі не має загальновизнаного математичного визначення.
Важливість смерті клітин складно перебільшити, тому вкрай важливо розуміти, що насправді мається на увазі під клітинною смертю.
"Наше завдання полягає в розробці математичного визначення межі життя і смерті. Ми змогли зробити це, використавши важливу особливість біологічних реакційних систем, зокрема ферментативні реакції всередині клітин", — каже доцент Юсуке Хімеока з Універсального інституту біології.
Хімеока і його команда вивели математичне визначення смерті клітин. Формула ґрунтується на тому, що можна контролювати клітинні стани, включно з метаболізмом, шляхом модуляції активності ферментів. Команда визначила мертві стани, як ті стани, з яких клітини не можуть повернутися в "живий" стан, незалежно від модуляції будь-яких біохімічних процесів.
На основі цього було розроблено обчислювальний метод для кількісної оцінки межі життя і смерті, який вони називають "стехіометричними променями".
Наголос у цьому методі зроблено на ферментативні реакції та другий закон термодинаміки. Він свідчить, що системи природним чином переходять з упорядкованого в невпорядкований стан.
Нові методи можуть бути використані для кращого розуміння, контролю і, можливо, навіть для повернення назад клітинної смерті в контрольованих лабораторних експериментах.
"Ми наївно віримо, що смерть незворотна, але все не так тривіально і не обов'язково так. Я вважаю, що якщо ми смерть стане більш контрольованою, тоді самі люди, а також розуміння життя повністю зміняться. Розуміння смерті має вирішальне значення з точки зору науки та соціальних наслідків", — підсумували автори дослідження.
Нагадаємо, вчені зрозуміли, як помирає мозок людини і можуть повернути назад "хвилю смерті". У новому дослідженні вчені відстежили зміни в мозку людини, яка помирає від кисневого голодування.