چگونه مرگ سلولی برای زندگی ضروری است؟

مرگ ممکن است به نظر یک از دست دادن کامل باشد، ناپدید شدن آنچه که یک موجود زنده را از همه چیزهای دیگر در سیاره ما متمایز می‌کند. اما اگر به سطح سلولی نزدیک‌تر نگاه کنیم، معنای متفاوت و پیچیده‌تری پیدا می‌کند. تعریف اینکه چه چیزی یک سلول را زنده یا مرده می‌سازد، چالشی است که دانشمندان امروز در تلاش برای درک آن هستند. در این مقاله، زیست‌شناس سلولی شای شاهام با استیون استروگاتز درباره اشکال مختلف مرگ سلولی، نقش‌های آن‌ها در تکامل و بیماری‌ها و اینکه چرا الگوهای درست مرگ سلولی برای توسعه و سلامت ما ضروری هستند، صحبت می‌کند.

در این قسمت، از زیست‌شناس سلولی شای شاهام می‌پرسیم: چگونه مرگ یک سلول می‌تواند به سلول‌های اطرافش کمک کند؟ و این بینش‌ها چگونه به ما در درک خود زندگی کمک می‌کنند؟ شای استاد دانشگاه راکفلر است، جایی که او مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده در طول توسعه حیوانات و نقش پیچیده‌ای که سلول‌های گلیال در سیستم عصبی ایفا می‌کنند را مطالعه می‌کند.

استیون استروگاتز: شای، به «لذت چرا» خوش آمدید.

شای شاهام: از دعوت شما متشکرم، استیو.

استروگاتز: از شما برای پیوستن به ما متشکرم. من بسیار کنجکاو هستم که بیشتر درباره مرگ سلولی بدانم. بنابراین فکر کردم شاید بتوانیم با صحبت درباره زندگی سلول‌ها شروع کنیم. چه چیزهایی سلول‌ها انجام می‌دهند که به ما می‌گویند زنده هستند؟

شاهام: این در واقع یک سوال نسبتاً پیچیده است. واقعاً بستگی به آزمونی دارد که شما برای پرسیدن اینکه آیا سلول زنده است یا نه استفاده می‌کنید. برای مثال، اگر یک سلول از یک مکان به مکان دیگر حرکت کند، ممکن است بگویید سلول زنده است. اما اگر سلول نشسته و به جایی نمی‌رود، باید بپرسید، زنده بودن به چه معناست؟ آیا غذا را متابولیزه می‌کند؟ آیا به سلول‌های دیگر سیگنال می‌فرستد؟

اما دیگران ممکن است بگویند که این نوع چیزها می‌توانند نشانه‌های سلول‌هایی باشند که فقط از نظر شیمیایی فعال هستند، اما هیچ عملکرد بیولوژیکی انجام نمی‌دهند. کل حوزه مرگ سلولی با این سوال که یک سلول مرده چیست، درگیر است. و واقعاً، بهترین تعریفی که حداقل من با آن راحت‌تر بوده‌ام این است که اگر سلول کاملاً ناپدید شده باشد، پس می‌دانم که مرده است. در غیر این صورت، گفتن آن بسیار دشوار است.

استروگاتز: جالب است که اینقدر ظریف است. فکر می‌کنم بسیاری از ما سلول‌ها را به عنوان تقسیم‌کننده می‌بینیم. و من تعجب می‌کنم، آیا این جنبه‌ای حیاتی از زنده بودن است؟ آیا یک سلول باید تقسیم شود تا زنده در نظر گرفته شود؟

شاهام: قطعاً می‌گویید که اگر یک سلول در حال تقسیم است، زنده است. اما سوال این است که اگر تقسیم نمی‌شود، آیا زنده نیست؟ و من فکر می‌کنم که پاسخ به آن واقعاً به زمینه بستگی دارد. بنابراین، برای مثال، می‌توانید اسپورهای باکتریایی داشته باشید که سال‌ها بدون تقسیم زنده می‌مانند. و سپس وقتی زمان مناسب است، از پیکربندی اسپور که در آن هستند خارج می‌شوند و شروع به تقسیم و تکثیر خود می‌کنند. و بنابراین در تمام آن دوره زمانی، که می‌تواند حتی دهه‌ها باشد، آیا سلول مرده بود یا زنده؟

مثالی نزدیک و عزیز به قلب من وجود داشت، زیرا ما روی C. elegans کار می‌کنیم، که یک کرم نماتود است. و اخیراً توصیفی از یک نماتود وجود داشت که از پرمافراست در سیبری استخراج شد، جایی که حدود ۴۰,۰۰۰ سال پیش یخ زده بود و در آزمایشگاه دوباره زنده شد. و بنابراین از خود می‌پرسید، آیا آن کل ارگانیسم برای ۴۰,۰۰۰ سال زنده بود یا مرده؟