La morte è inevitabile. Ma è prevedibile? Alcuni scienziati la pensano così. Dicono che gli esperimenti con i moscerini della frutta - i moscerini della frutta - abbiano rivelato una nuova fase distinta della vita che annuncia l'avvicinarsi della morte. Chiamano questa fase della vita la spirale della morte e pensano che anche le persone possano sperimentarla. Fino a 25 anni fa, i biologi presumevano che la vita avesse due fasi principali: l'infanzia e l'età adulta. Possiamo tutti riconoscere questa divisione. L'infanzia è caratterizzata da una rapida crescita e sviluppo e termina con la pubertà. Durante questa fase, la probabilità di morte rimane estremamente bassa.
Insieme alla maggiore età, o meglio, al raggiungimento della pubertà, inizia l'età adulta. La probabilità di morire rimane bassa quando iniziamo la nostra vita adulta - durante questo periodo siamo nel fiore degli anni e più probabilità di avere figli. Ma col passare del tempo, i nostri corpi iniziano a invecchiare e degradarsi. Con ogni città, la probabilità di morte aumenta - inizialmente lentamente, e poi sempre più velocemente man mano che invecchiamo.
All'inizio degli anni '90, gli scienziati si sono resi conto che la vita ha un'altra parte. Hanno identificato la terza fase della vita attraverso la quale passano i membri più anziani della nostra società: la tarda età.
La tarda età differisce dal resto dell'età adulta per un modello di mortalità unico. L'aumento annuale dei tassi di mortalità che è una caratteristica dell'età adulta non si applica alla vita successiva. Mentre un sessantenne ha una probabilità significativamente maggiore di morire rispetto a un cinquantenne, un novantenne ha all'incirca la stessa possibilità di morire di un centenario.
"Il tasso di mortalità si sta stabilizzando e si vedono questi altipiani", afferma Lawrence Mueller dell'Università della California a Irvine.
Sono questi altipiani di mortalità che sono discussi fino ad oggi - non hanno ancora un'unica spiegazione. Per far luce su questo problema, Mueller e il suo collega Michael Rose hanno iniziato a cercare segni che altri tratti biologici, oltre ai tassi di mortalità, si stavano stabilizzando verso la fine della vita. "Abbiamo pensato che potesse essere lo stesso modello della riproduzione o della fertilità femminile (fertilità)", dice.
Hanno iniziato a studiare questo problema usando l'esempio di una serie preferita di animali da laboratorio: i moscerini della frutta Drosophila.
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"Abbiamo preso 2.828 femmine e le abbiamo messe singolarmente in una fiala con due maschi", dice Mueller. “Ogni giorno spostavamo ogni femmina in una nuova bottiglia e contavamo quante uova lasciavano. E hanno continuato a farlo finché non sono morti tutti ".
Queste mosche di solito vivono per diverse settimane. "È stato un esperimento enorme", afferma Mueller. Ammette che anche l'esperimento è stato meticoloso: muovere così tante mosche giorno dopo giorno e contare le loro piccole uova si stanca rapidamente. Erano presenti la studentessa laureata di Rose, Cassanda Rauser, e dozzine di studenti.
E dopo tutti questi sforzi, i risultati inizialmente sembravano deludenti. Il tasso di natalità non si è stabilizzato in modo evidente quando le mosche sono entrate nella fase di "tarda età".
Quando gli scienziati hanno esaminato più da vicino i dati, hanno notato qualcosa.
"Ho notato che se sceglievo donne prossime alla morte e le confrontavo con altre femmine della stessa età e, secondo il database, che avevano poche settimane di vita in più, c'era una differenza nella fertilità", dice Mueller.
In poche parole, il tasso di fertilità delle mosche - il numero di uova deposte al giorno - è crollato due settimane prima che morissero.
Ancora più sorprendente, questo calo della fertilità non aveva nulla a che fare con l'età della mosca alla morte. Se una mosca anziana di 60 giorni si avvicinava alla morte, il suo tasso di fertilità diminuiva drasticamente, proprio come il tasso di fertilità delle mosche di 15 giorni, che, come si è scoperto, erano sull'orlo di una morte prematura.
Era una caratteristica universale della vita, una nuova quarta fase che era diversa dall'infanzia, dall'età adulta o dalla vita successiva. Mueller e Rose l'hanno chiamata la "spirale della morte". Era il 2007; negli anni che seguirono, gli scienziati cercarono ulteriori prove di questa spirale di morte. Nel 2012, hanno scoperto che i moscerini della frutta maschi hanno sperimentato un calo simile della fertilità pochi giorni prima della morte. Questa volta, la raccolta ripetitiva dei dati è stata effettuata dal dottorando Parvin Shahrestani.
"Man mano che il maschio invecchia, la sua capacità di fertilizzare le femmine peggiora sempre di più", dice Müller. "Ma quando i maschi stanno per morire - a qualsiasi età - la loro capacità riproduttiva era molto inferiore a quella dei maschi della stessa età che vivevano qualche settimana in più".
Più di recente, nel 2016, Mueller e Rose hanno estratto i dati da una serie di esperimenti che studiano la longevità e la fertilità dei moscerini della frutta, su cui gli scienziati stavano lavorando in quattro laboratori indipendenti. Di nuovo, il set di dati combinato mostrava una spirale mortale.
I due scienziati ei loro colleghi hanno persino scoperto che era possibile prevedere in una certa misura quando una mosca sarebbe morta semplicemente osservando la sua fertilità nei tre giorni precedenti e ignorando altri dati, inclusa l'età della mosca. "Abbiamo previsto con precisione circa l'80% dei decessi", afferma Mueller.
Rose e Müller non sono i soli a sviluppare questa connessione tra fertilità e morte. James Curtsinger dell'Università del Minnesota ha condotto i suoi esperimenti sull'invecchiamento e la morte sui moscerini della frutta e ha riscontrato una diminuzione della fertilità alla vigilia della morte, che generalmente è correlata alle scoperte di Mueller e Rose.
Curtsinger ha anche scoperto che questo declino della fertilità dovuto alla morte imminente era indipendente dall'età: mosche relativamente giovani e vecchie seguivano lo stesso scenario.
Tuttavia, il lavoro di Kertsinger differisce da quello di Mueller e Rose per molti aspetti importanti. Ad esempio, non crede che le sue osservazioni indichino una quarta fase della vita separata e universale - non crede che gli esseri umani o altre specie biologicamente distinte dai moscerini della frutta sperimenteranno un tale declino della fertilità. Crede inoltre che il termine "spirale della morte" sia vago e ambiguo. Pertanto, ha sviluppato la propria terminologia, che potrebbe essere più gradita ai biologi.
“Quando avevo 20 anni, ho studiato il rapporto tra i sessi; Quando avevo 40 anni ho iniziato a lavorare sull'invecchiamento - ora ho 65 anni e sto lavorando a un nuovo concetto biologico che chiamo pensione , dice.
Questo "ritiro" è facile da vedere nei moscerini della frutta. Inizia il giorno in cui la femmina adulta non può più deporre un solo uovo. Per comprendere l'importanza di questo "uovo zero day", bisogna ricordare la fertilità della mosca della frutta femmina. "La mosca è lunga 2,5 mm e l'uovo della mosca della frutta è lungo 0,5 mm", afferma Kertsinger. "La femmina depone circa 1200 uova nella sua vita: mezzo metro di uova se disposte in linea."
In altre parole, la mosca della frutta femmina è una macchina per la deposizione delle uova. Questa è l'unica cosa che ha in mente. Se una mosca non depone un solo uovo in un determinato giorno, anche se ricomincia a deporre le uova il giorno successivo, ciò indica che qualcosa è andato storto.
Kertsinger lo paragona a un'auto che esaurisce il carburante. Può guidare ancora qualche chilometro, ma i primi guasti indicano una situazione pericolosa per il guidatore.
Il lavoro di Kertsinger ha anche rivelato qualcos'altro che le analisi di Mueller e Rose non hanno rivelato.
Alla fine della fase di pensionamento, quando la fertilità è bassa e la morte è inevitabile, diventa chiaro che le mosche raggiungono un plateau di morte proprio come quelle associate alla fase di "fine vita". "Questa è un'osservazione completamente nuova", dice. "Un plateau di mortalità non è una caratteristica della vecchiaia, può apparire nella mezza età o in giovane età".
Il consenso generale ora è che gli altipiani di mortalità sono associati all'età, ma Kertsinger ritiene che il suo nuovo lavoro dimostri che, come la morte stessa, potrebbero essere più associati alla fertilità. Questa osservazione potrebbe richiedere ai biologi di ripensare alle loro teorie sull'invecchiamento.
Qualcosa, tuttavia, lascia perplesso Kertsinger. Perché c'è questa forte connessione tra fertilità e morte? I biologi non hanno spiegazioni.
Tuttavia, James Carey dell'Università della California a Davis pensa che questo rifletta semplicemente un'idea ben studiata: la riproduzione arriva a scapito della salute dei genitori, in particolare delle madri. Le donne affrontano problemi dentali, ad esempio, come conseguenza dell'avere molti figli.
Più di dieci anni fa, Carey ei suoi colleghi hanno dimostrato che la modifica del sistema riproduttivo dei topi cambia anche la loro durata di vita. Hanno messo i vecchi topi su un tavolo operatorio e hanno sostituito le loro ovaie esaurite con gli organi equivalenti delle femmine più giovani - ei topi più anziani hanno vissuto più a lungo del previsto dopo l'intervento.
"C'erano indicazioni che i topi che hanno ricevuto nuove ovaie hanno avuto meno problemi cardiaci rispetto ai topi che non hanno ricevuto nuove ovaie", dice.
Curtsinger non è d'accordo sul fatto che le persone attraversino una fase di "pensionamento" prima di morire, ma Müller crede che ci siano prove che le persone che sono naturalmente condannate a morire sperimentano una spirale di morte. A sostegno di ciò, Müller cita un altro studio condotto in Danimarca in una casa di cura.
I ricercatori hanno condotto un gruppo di volontari novantenni attraverso una batteria di test per valutare la loro forza, coordinazione e intelligenza. Alcuni anni dopo, sono tornati alla casa di cura per scoprire chi è morto e chi è ancora in vita. Per la maggior parte, le persone che sono morte hanno fatto male ai test, ha detto Mueller. Alla vigilia della morte, è stata osservata una diminuzione delle capacità fisiologiche.
La cosa più interessante per lo scienziato è che lavorare con i moscerini della frutta può identificare strategie per prevenire questo ciclo di morte, in modo che inizi in pochi giorni, non settimane.
Si spera che tale lavoro possa fornire nuovi indizi su come salvare le persone dal lungo e lento decadimento prima della morte. Sarebbe interessante accorciare la spirale della morte in modo da rimanere in buona salute come gli altri fino alla morte.
Quindi, mentre Mueller e Rose pensano di aver trovato una quarta fase della vita, a lungo termine sperano di liberarsene, o almeno di ridurla il più possibile.
ILYA KHEL
