Ogni essere vivente emette una luce nascosta che si spegne alla fine

Un’innovativa ricerca svela come la morte riduca drasticamente le emissioni di luce ultra debole negli organismi viventi.

Un team di ricercatori dell’Università di Calgary, in collaborazione con il Consiglio Nazionale delle Ricerche del Canada, ha condotto uno studio affascinante sulle emissioni fotoniche ultra deboli – UPE degli organismi viventi. L’osservazione di queste emissioni nei topi ha rivelato come la luce generata naturalmente da un essere vivente si affievolisca fino a spegnersi al momento della morte.

Questo fenomeno, pur conosciuto dalla comunità scientifica, non era mai stato osservato in modo così dettagliato e preciso negli ultimi istanti di vita di un organismo complesso come un topo. La scoperta potrebbe aprire nuovi scenari nello studio della vitalità cellulare e delle dinamiche della morte.

Cosa sono le emissioni fotoniche ultra deboli ?

Le emissioni fotoniche ultra-deboli (UPE) sono fenomeni di bioluminescenza spontanea, prodotti da tutti gli organismi viventi. Questi fotoni, emessi in quantità estremamente ridotte, appartengono allo spettro di luce visibile e ultravioletta, generalmente tra 200 e 1000 nanometri.

La loro origine è legata a processi metabolici intracellulari, in particolare alla presenza di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Questi composti, generati durante il metabolismo cellulare, possono causare reazioni chimiche che emettono fotoni. Anche se invisibili a occhio nudo, le UPE possono essere rilevate grazie a dispositivi estremamente sensibili come telecamere CCD ed EMCCD.

Lo studio dell’Università di Calgary

Lo studio ha coinvolto quattro topi vivi, osservati singolarmente in una camera completamente buia, equipaggiata con telecamere ad altissima sensibilità. Dopo una prima fase di monitoraggio di un’ora, i topi sono stati eutanasizzati e osservati per un’altra ora.

Durante il periodo di vita, i topi emettevano una debole luminescenza costante, correlata alle attività metaboliche vitali. Dopo la morte, però, si è verificata una drastica diminuzione dell’intensità luminosa, fino a raggiungere valori prossimi allo zero.

Per garantire l’accuratezza dei dati, i ricercatori hanno mantenuto costante la temperatura corporea dei topi durante tutto l’esperimento, evitando così che il raffreddamento influisse sulle emissioni fotoniche.

Perché le UPE diminuiscono dopo la morte ?

La morte comporta l’interruzione delle attività metaboliche e la cessazione della produzione di ROS, riducendo così l’emissione di fotoni. In particolare, il decadimento cellulare e la perdita di attività enzimatica determinano l’assenza delle reazioni chimiche che originano la bioluminescenza.

Questa scoperta potrebbe spiegare come il corpo di un essere vivente, al momento della morte, smetta di emettere anche le deboli tracce di luce che caratterizzano la vita.

Un fenomeno osservato anche nelle piante

Lo stesso gruppo di ricerca ha testato l’ipotesi su piante come l’Arabidopsis thaliana e l’Heptapleurum arboricola. In questi casi, le UPE si sono intensificate in presenza di danni fisici o stress chimico, come l’applicazione di perossido di idrogeno.

Ciò suggerisce che le UPE possano fungere da sensibile indicatore di stress cellulare anche nel regno vegetale. Il fenomeno della luminescenza, infatti, è strettamente legato alla salute delle cellule e alla loro capacità di rispondere a stimoli esterni.

Implicazioni scientifiche e applicazioni future

I ricercatori ritengono che il monitoraggio delle UPE potrebbe avere numerose applicazioni, in particolare nel campo della biomedicina e della diagnostica.

Ad esempio, la capacità di rilevare in modo non invasivo la vitalità cellulare potrebbe essere utile nella valutazione delle condizioni di salute di tessuti e organi durante interventi chirurgici o in situazioni di emergenza medica. Inoltre, in ambito agricolo, il controllo delle UPE nelle piante potrebbe indicare rapidamente stress ambientali o infezioni.

Conclusioni

Lo studio dell’Università di Calgary ha fatto emergere una correlazione diretta tra la cessazione della vita e il calo drastico delle emissioni fotoniche ultra-deboli. Questa scoperta apre una nuova finestra sullo studio della bioluminescenza umana e animale, suggerendo che il corpo umano potrebbe anch’esso smettere di emettere luce al momento della morte.

Pur essendo ancora in fase preliminare, questa linea di ricerca ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui comprendiamo la vita e la morte da una prospettiva biofisica. Saranno necessari ulteriori studi per confermare l’universalità di questo fenomeno e per esplorarne le possibili applicazioni cliniche e industriali.