Знание-сила, 2001 № 07 (889) - [17]
Примечательной особенностью книги 1олубовского – и весьма редкой для такого рода работ – является интерес автора к «человеческому фактору* в науке. Ведь наука – это процесс, в котором сталкиваются мнения, авторитеты, предубеждения, догматизм и новаторство. Своего рода процесс строительства нового здания, при котором одновременно с возведением верхних этажей так или иначе перестраиваются нижние. Голубовский четко формулирует – и, возможно, первым среди науковедов, – что в науке существует лаг-период в 25-30 лет в признании крупных открытий. Становление нового знания идет рука об руку со сменой поколений – не отсюда ли проистекает именно этот срок?
Глубоко содержательная, захватывающая нестандартными ходами мысли книга Голубовского все же не рассчитана на рядового читателя. Она требует известной подготовленности. И все-таки читателей у нее могло бы быть очень много, могло бы – если бы книга до них дошла. Но она не дойдет из-за малого тиража (250 экз.), да и тот выпущен радением Института истории естествознания и техники РАН, С.-Петербург. Может быть, теперь, когда книга прошла первое испытание, найдется издатель, готовый выпустить ее значительным тиражом?
Юрий Ровенский
Оружие вторжения – как опухолевые клетки оккупируют чужие территории
Клетки-домоседы и клетки-путешественники. – «Внеклеточный матрикс» – гибкий костяк ткани. – «Самоубийство» клетки – гибель одной клетки спасает клеточное сообщество в целом. – Особая форма перемещающихся клеток – веерообразный передний конец и вытянутый хвост
Большинство клеток нашего организма выполняет свои функции, находясь на определенном месте, в том или ином органе. То есть каждая клетка знает, где должна находиться. Но так было не всегда. Когда развивался эмбрион, клетки разных типов до поры до времени свободно перемещались, отыскивая те генетически запрограммированные участки, где должно было начаться формирование зачатков различных тканей и органов. Достигнув этих участков, мигрирующие клетки из бродяг превращались в домоседок, включаясь в определенную ткань или орган. Так строился организм.
В органах и тканях клетки сцепляются друг с другом, но не только. Они держатся еще за «внеклеточный матрикс», который состоит из макромолекул белков и мукополисахаридов. Белки образуют волокна, а переплетенные цепи мукополисахаридов – гидратированный гель, в который эти волокна погружены. Эти вешества создаются самими клетками – они, можно сказать, «своими руками» выстраивают тот тяж, за который будут потом держаться.
Контакты клеток друг с другом и с внеклеточным матриксом – это не только механические связи, но и «провода». По ним распространяются сигналы, которые регулируют размножение клеток и их работу. Кроме того, через проницаемые межклеточные контакты клетки обмениваются ионами и небольшими молекулами, осуществляя нечто вроде натурального хозяйства – «метаболическую кооперацию». Все это превращает клеточное сообщество данного органа или ткани в хорошо организованную систему, работающую как целое.
Функционирование отдельных клеток при этом подчиняется общей программе. Пример такого подчинения – «самоубийство» клеток, у которых в результате мутаций возникли неустранимые повреждения в генетическом аппарате. При дальнейшем размножении таких клеток генетические повреждения воспроизводились бы в их потомстве и в популяции накапливались бы больные клетки. Поэтому в поврежденных клетках включается специальная генетическая программа, которая приводит к их смерти. Этот альтруистический суицид (он именуется апоптозом) ценой гибели отдельных клеток спасает клеточное сообщество в целом. Такова клеточная жизнь.
Подавляющее большинство клеток взрослого организма пребывает в оседлом состоянии и не перемешается на сколько-нибудь значительные расстояния. Разумеется, перемещаются клетки крови – эритроциты и лейкоциты, – свободно циркулирующие в кровеносной системе. А из тканевых клеток подвижностью об-: ладают макрофаги – клетки соединительной ткани, которые защищают организм: захватывают (фагоцитируют) микроорганизмы, части погибающих клеток и инородные частицы. Но и они не перемешаются свободно, а действуют «на своем поле», в пределах соединительной ткани данного органа. Так сказать, у каждого органа своя охрана.
В экстремальных случаях подвижность приобретают некоторые клетки, которые в обычных условиях живут оседло. Например, при ранении эпителиальные клетки на краях раны начинают размножаться и перемещаться на поврежденный участок, пока дефект не будет восстановлен. Но и это – перемещение в пределах своего поля.
Иногда клетки могут мигрировать на значительные расстояния, вторгаясь в другие ткани или даже другие органы. Такое перемещение клеток называется инвазией. Пример – проникновение нейтрофилов и моноцитов (разновидность лейкоцитов) через стенку кровеносного сосуда в окружающие ткани и дальнейшая миграция этих клеток к очагу воспаления. Или проникновение в толщу стенки матки наружного слоя клеток развивающегося зародыша.
Но наиболее часто инвазируют не нормальные, а опухолевые клетки. Они могут перемещаться в глубину окружающих здоровых тканей вплоть до того, что прорастают сквозь весь пораженный орган, могут проникать внутрь кровеносных или лимфатических сосудов через их стенки и распространяться с током крови или лимфы на значительные расстояния. В каком-либо отдаленном участке сосудистого русла эти плавающие опухолевые клетки проникают сквозь стенку сосуда в глубину окружающих тканей, давая начало развитию нового опухолевого очага – метастаза. Способность к инвазии клеток злокачественных опухолей имеет драматические последствия для организма. Но как же опухолевые клетки утрачивают оседлое состояние и обретают мобильность?
