Кривое зеркало жизни. Главные мифы о раке, и что современная наука думает о них - [29]
Куда ведут сигнальные пути
Графическое представление клеточного цикла от одного деления до другого похоже на колесо водяной мельницы, но какое воздействие запускает его вращение? Почему в одних случаях это «колесо» вращается плавно, а в других начинает крутиться как сумасшедшее? Чтобы ответить на этот вопрос, имеющий самое прямое отношение к современным таргетным (целевым) методам лечения рака, нам придется вспомнить еще об одном свойстве живого — его способности взаимодействовать с окружающей средой.
Жить — значит реагировать. Повинуясь сигналам извне, голодная амеба движется в направлении возможного источника пищи или «закукливается» в спору до «лучших времен». У организмов более высокоорганизованных, как (предположительно) мы с вами, к реакциям на сигналы внешней среды добавляются социальные взаимодействия, позволяющие решать сложные задачи, не доступные одиночке. Мы не только достаем из шкафа теплую куртку, узнав о скором наступлении холодов, или заглядываем в холодильник, почувствовав голод, но и обмениваемся информацией с коллегами, строим общие планы с близкими, выражаем одобрение или неодобрение тем или иным поступкам членов нашей социальной группы.
Однако мало кто при этом задумывается над тем, что наш собственный организм — это, в сущности, тот же социум, союз множества различных клеток, которым необходима необыкновенная согласованность действий для того, чтобы поддерживать в нас жизнь. Для обмена информацией друг с другом клетки используют разнообразные химические (молекулярные) сигналы. Пути, которыми эти сигналы изменяют поведение клетки в ту или иную сторону, называются сигнальными. Самые известные сигнальные молекулы, о которых слышал каждый, — это гормоны. Половые гормоны определяют формы нашего тела (мужские или женские) и способность к размножению. Гормон инсулин регулирует способность организма усваивать глюкозу и т. д. У каждого из этих гормонов (и множества других менее известных молекул-посредников) есть собственный путь передачи сигнала в клетку.
Большинство сигнальных молекул (их еще называют «лиганды») — это белки или другие достаточно крупные молекулы, которые не могут проникнуть внутрь клетки через мембрану. Чтобы передать сигнал, они должны связаться с молекулой специального белка-рецептора, который похож на рыбину, встроенную в наружную мембрану клетки так, что «голова» ее находится на внешней стороне, а «хвост» — внутри клетки. Когда «голова» захватывает лиганд, молекула рецептора меняет свою форму и ее внутриклеточный «хвост» передает сигнал дальше.
Удобство этой системы в том, что, регулируя количество определенных рецепторов на своей поверхности, клетки определяют, на какие сигналы они будут реагировать, а на какие — нет. Так, например, рецепторы гормона эстрогена присутствуют в основном в клетках женских половых органов и молочных желез и гораздо в меньшей степени представлены в других тканях. Соответственно, именно эти органы (особенно яичники и матка) будут реагировать на изменения в уровне половых гормонов в ходе менструального цикла, а другие (печень, желудок, легкие и т. д.) этот сигнал не затронет.
Гормоны разносятся с током крови и других жидкостей по всему организму достаточно равномерно, и именно репертуар рецепторов в каждой конкретной клетке определяет, на какие именно «молекулярные сообщения» она будет реагировать. Примерно по тем же принципам устраивают тематические рассылки электронных писем внутри фирмы — одни сообщения поступают только в бухгалтерию, другие только в отдел продаж, третьи предназначаются всем работникам.
Деление клеток в здоровых тканях также подчиняется сигналам извне, которые направляют рост и развитие организма и определяют его способность к самовосстановлению.
В раковой клетке набор рецепторов отличается от того, что присущ нормальным клеткам той же самой ткани. Одни рецепторы, например те, сигнал от которых ограничивает рост и деление клеток, перестают синтезироваться в ней вовсе, зато другие, наоборот, производятся в избыточном количестве. Именно это изменение молекулярного репертуара объясняет «непослушание» раковой клетки и ее способность «поступать по-своему», игнорируя приказы, приходящие от организма.
После связывания лиганда с рецептором запускается молекулярная внутриклеточная эстафета, цель которой состоит в том, чтобы усилить этот внешний сигнал и донести его до клеточного ядра. Один белок активирует два других, те, в свою очередь, вступают в реакцию со следующими посредниками, которые передают молекулярную эстафету дальше, вовлекая все новые и новые молекулы. Именно благодаря эффекту усиления сигнала даже крошечные, по обычным химическим меркам, дозы гормонов способны вызывать такие существенные изменения в организме. В конечном счете этот сигнальный каскад приводит к активации специальных белков, транскрипционных факторов, которые способны избирательно связываться с ДНК и активировать или блокировать (ингибировать) функции определенных генов. Часто один транскрипционный фактор контролирует целую группу генов, вовлеченных в тот или иной процесс. Это обеспечивает согласованность синтеза многих белковых молекул одновременно. В результате изменения уровня экспрессии группы генов меняется «белковый репертуар» клетки, а вместе с ним и выполняемые ею функции. Так формируется адекватный клеточный ответ на внешний сигнал.
Эта сказка об очень решительной, озорной, с горячим и отзывчивым сердцем летучей Ночной Мыши, которую Верёвочный Заяц погибающей крошкой подобрал в лесу и дорастил до отрочества. Мышь, не наученная летать в раннем детстве, не понимает, зачем это надо. Но Заяц-то знает, что она ЛЕТУЧАЯ мышь и ей надо исполнить своё предназначение и тем самым обрести счастье и радость жизни.
«Сигнальные пути» рассказывают о молекулах и о людях. О путях, которые мы выбираем, и развилках, которые проскакиваем, не замечая. Как бывшие друзья, родные, возлюбленные в 2014 году вдруг оказались врагами? Ответ Марии Кондратовой не претендует на полноту и всеохватность, это частный взгляд на донбасские события последних лет, опыт человека, который осознал, что мог оказаться на любой стороне в этой войне и на любой стороне чувствовал бы, что прав.
Способны ли мы, живя в эпоху глобального потепления и глобализации, политических и экономических кризисов, представить, какое будущее нас ждет уже очень скоро? Майя Гёпель, доктор экономических наук и общественный деятель, в своей книге касается болевых точек человеческой цивилизации начала XXI века – массового вымирания, сверхпотребления, пропасти между богатыми и бедными, последствий прогресса в науке и технике. Она объясняет правила, по которым развивается современная экономическая теория от Адама Смита до Тома Пикетти и рассказывает, как мы можем избежать катастрофы и изменить мир в лучшую сторону, чтобы нашим детям и внукам не пришлось платить за наши ошибки слишком высокую цену.
Последняя египетская царица Клеопатра считается одной из самых прекрасных, порочных и загадочных женщин в мировой истории. Её противоречивый образ, документальные свидетельства о котором скудны и недостоверны, многие века будоражит умы учёных и людей творчества. Коварная обольстительница и интриганка, с лёгкостью соблазнявшая римских императоров и военачальников, безумная мегера, ради развлечения обрекавшая рабов на пытки и смерть, мудрая и справедливая правительница, заботившаяся о благе своих подданных, благородная гордячка, которая предпочла смерть позору, — кем же она была на самом деле? Специалист по истории мировой культуры Люси Хьюз-Хэллетт предпринимает глубокое историческое и культурологическое исследование вопроса, не только раскрывая подлинный облик знаменитой египетской царицы, но и наглядно демонстрируя, как её образ менялся в сознании человечества с течением времени, изменением представлений о женской красоте и появлением новых видов искусства.
Представьте, что в Англии растет виноград, а доплыть до Гренландии и даже Америки можно на нехитром драккаре викингов. Несколько веков назад это было реальностью, однако затем в Европе – и в нашей стране в том числе – стало намного холоднее. Людям пришлось учиться выживать в новую эпоху, вошедшую в историю как малый ледниковый период. И, надо сказать, люди весьма преуспели в этом – а тяжелые погодные условия оказались одновременно и злом и благом: они вынуждали изобретать новые технологии, осваивать материки, совершенствовать науку.
Перепады настроения, метаболизм, поведение, сон, иммунная система, половое созревание и секс – это лишь некоторые из вещей, которые контролируются с помощью гормонов. Вооруженный дозой остроумия и любопытства, медицинский журналист Рэнди Хаттер Эпштейн отправляет нас в полное интриг путешествие по необычайно захватывающей истории этих сильнодействующих химикатов – от промозглого подвала девятнадцатого века, заполненного мозгами, до фешенебельной гормональной клиники двадцать первого века в Лос-Анджелесе.
Книга Алисы Макмахон станет вашим гидом на дороге длиной в девять месяцев. Автор обеспечит вас всей необходимой информацией, поможет прогнать ненужные опасения и даст спокойное понимание того, что происходит в момент появления на свет новой жизни, а также ответит на многие вопросы, которые неизбежно возникнут до и после родов. Для широкого круга читателей и специалистов.
Огромное количество детей и взрослых по всему миру имеют проблемы с прикусом, и эти проблемы носят не только эстетический характер, они могут стать причиной серьезных заболеваний. В этой книге врач-стоматолог Сандра Кан, и Пол Р. Эрлих, известный биолог, изучают причины и последствия неправильного развития челюсти у современного человека, а также представляют новый взгляд на ортодонтию и лечение зубов. По их мнению, из-за недостаточного развития челюсти могут возникать апноэ, затруднение дыхания, болезни сердца, депрессия и другие опасные состояния.