Tanatotranscriptoma

El tanatotranscriptoma se refiere a todos los transcritos de ARN producidos a partir de las porciones del genoma que aún están activas o se han reactivado en los órganos internos de un cuerpo tras su muerte . Es relevante para el estudio de la bioquímica , la microbiología y la biofísica de la tanatología , en particular dentro de la ciencia forense . Algunos genes pueden continuar expresándose en las células hasta 48 horas después de la muerte, produciendo nuevo ARNm . Ciertos genes que generalmente se inhiben desde el final del desarrollo fetal pueden volver a expresarse en este momento. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Existen indicios de la existencia de un transcriptoma post mortem al menos desde principios del siglo XXI, ^{[ 4 ]} pero la palabra tanatotranscriptoma (del griego thanatos-, que significa "muerte") parece haber sido utilizada por primera vez en la literatura científica por Javan et al. en 2015, ^{[ 2 ]} tras la introducción del concepto de tanatomicrobioma humano en 2014 en la 66.ª Reunión Anual de la Academia Estadounidense de Ciencias Forenses en Seattle, Washington. ^{[ 5 ]}

En 2016, investigadores de la Universidad de Washington confirmaron que hasta 2 días (48 horas) después de la muerte de ratones y peces cebra, muchos genes seguían funcionando. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Los cambios en las cantidades de ARNm en los cuerpos de los animales muertos demostraron que cientos de genes con funciones muy diferentes se activaron justo después de la muerte. Los investigadores detectaron 548 genes que se activaron después de la muerte en el pez cebra y 515 en ratones de laboratorio . Entre estos se encontraban genes involucrados en el desarrollo del organismo, incluidos genes que normalmente se activan solo en el útero o en el huevo durante el desarrollo fetal.

El tanatomicrobioma se caracteriza por una diversa variedad de microorganismos presentes en los órganos internos (cerebro, corazón, hígado y bazo) y en muestras de sangre recolectadas tras la muerte de una persona. Se define como la comunidad microbiana de los órganos internos, creada mediante un proceso de sucesión en el que billones de microorganismos pueblan, proliferan o mueren dentro del cuerpo, lo que da lugar a modificaciones temporales en la composición de la comunidad a lo largo del tiempo.

La caracterización y cuantificación del transcriptoma en un tejido "muerto" determinado puede identificar recursos genéticos que pueden utilizarse para determinar los mecanismos reguladores y establecer redes de expresión génica .

Las técnicas que se utilizan habitualmente para medir simultáneamente la concentración de un gran número de diferentes tipos de ARNm incluyen los microarrays y la secuenciación de alto rendimiento mediante RNA-Seq .

El análisis serológico post mortem permite caracterizar el transcriptoma de un tipo celular tisular específico o comparar los transcriptomas entre diversas condiciones experimentales. Este análisis puede complementar el análisis del tanatomicrobioma para comprender mejor el proceso de transformación de la necromasa en las horas y días posteriores a la muerte. ^{[ 6 ]}

Las futuras aplicaciones de esta información podrían incluir:

• Construir una definición más precisa y matizada del fenómeno de la " muerte ".
• Ayudar a los patólogos forenses (o biólogos o veterinarios) a establecer una hora de muerte más precisa (por ejemplo, en una investigación eco-sanitaria , cuando el profesional necesita información sobre la hora o la causa del envenenamiento, sin un caso de zoonosis ). Con una mejor comprensión de los pasos de este fenómeno en el tanatomicrobioma humano , un forense podría, mediante una "serología post mortem", ^{[ 7 ]} establecer con mayor precisión el tiempo transcurrido desde la muerte (por hora, o incluso por minuto), lo que puede ser útil para las investigaciones para reconstruir las condiciones de la muerte. ^{[ 3 ]}
• Iluminando los fenómenos de muerte celular , apoptosis y, en particular, el fenómeno de isquemia (incluida la isquemia miocárdica ) ^{[ 8 ]} y el proceso de curación y resiliencia, tal vez incluso con el propósito de facilitarlos. La reactivación genética post mortem significa que, hasta 48 horas después de la muerte, queda suficiente energía en las células para activar cierta maquinaria celular. ^{[ 3 ]} Al menos algunos de estos genes parecen ser los involucrados en la curación fisiológica o "autorreanimación". ^{[ 3 ]} Estudios previos han demostrado que en personas que han muerto por trauma, ataque cardíaco o asfixia, varios genes, incluidos los involucrados en la contracción del músculo cardíaco y la cicatrización de heridas, estaban activos más de 12 horas después de la muerte. ^{[ 8 ]} Se ha encontrado evidencia genética similar en la pulpa dental. ^{[ 9 ]} Algunos autores en 2015 introdujeron el concepto de "tanatotranscriptoma apoptótico ". ^{[ 2 ]}
• Comprender el cáncer . Se ha descubierto que los genes implicados en la carcinogénesis se encuentran entre los que se reactivan poco después de la muerte, con un pico de actividad aproximadamente 24 horas después del fallecimiento. ^{[ 3 ]} Una mejor comprensión de esta actividad podría esclarecer el fenómeno de la carcinogénesis y, potencialmente, conducir a nuevas herramientas para combatirla.
• Mejorar la calidad de los trasplantes de órganos. El hecho de que los genes relacionados con el cáncer se activen después de la muerte puede arrojar luz sobre el momento óptimo para el trasplante de órganos y así reducir la incidencia de cáncer en los receptores. ^{[ 3 ]} Se ha demostrado que los receptores de trasplantes de hígado son más propensos a desarrollar cáncer después del tratamiento de lo que sería estadísticamente normal. Este fenómeno se ha atribuido a su dieta postoperatoria o a los fármacos inmunosupresores administrados para evitar el rechazo del trasplante. ^{[ 3 ]} Una hipótesis (aún por verificar) es que los genes cancerígenos activados post mortem en el hígado del donante también podrían desempeñar un papel. ^{[ 3 ]}
• Probar la hipótesis de que después de la muerte, una rápida disminución de la actividad de los "genes supresores " (que normalmente inhiben la activación de otros genes, incluidos aquellos que ya no son necesarios después de la etapa fetal) permitiría que los genes latentes se activaran, al menos durante un corto período de tiempo. ^{[ 3 ]}