Дирижеры клеточных ансамблей

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Действие первое. Огромная сфера сердечной клетки вздрагивала. Толчок, еще толчок, еще и еще, четкий ритм пыталась сохранить клетка, оторванная от основной ткани. Рядом на некотором удалении колыхалось несколько ее сестер. И у каждой клетки ритм сокращений был свой. Сферы напрягались и распластывались вразнобой. Поднялась одна, опустилась другая, третья только начинала сокращаться. Но вот тончайшая игла, которой управлял экспериментатор, придвинула пульсирующие клетки вплотную друг к другу. И что же? Медленно, словно руку или щупальца, одна клетка выпустила крохотную трубочку и вонзила ее в мембранную стенку своей соседки, та не осталась в долгу, и точно такая же трубочка пробуравила стенку следующей клетки.

Минута-другая, и все до того разрозненные соседи были связаны в единый ансамбль. И словно подчинившись невидимому дирижеру, они начали сжимать свои округлые тела в едином четком ритме.

Действие второе. Клетка тяжело дышала. Под кожей мембраны шла тяжелая борьба. Клетка была больна. И она забила тревогу. По тончайшим трубочкам-тоннелям, связывающим клетки, полетели тревожные сигналы (специалисты полагают, что это химические вещества, несущие информацию о характере болезни). И соседи не остались в долгу. Они заработали как единый клеточный коллектив, спасая свою подругу от гибели. По трубочкам поплыли «лекарства», питательные вещества… И больная ожила.

До открытия клеточных ансамблей считалось, что клетки могут общаться лишь окольными путями — через кровь, лимфу, нервную систему. Но оказалось, что клетки не только пользуются «телеграфом» или «телефоном» сосудов, но могут поговорить и непосредственно друг с другом. Напрямую разговаривают друг с другом клетки самых различных тканей. Тоннелями бывают связаны, скажем, клетки печени и желудка, мышцы нервных волокон и даже клетки всевозможных тканей различных организмов. По трубочкам они передают друг другу слова — электрические импульсы, как это было в первом случае, или питательные вещества, как во втором. Электрические импульсы сплачивают разрозненные клетки в единые ансамбли, которыми дирижирует импульс. А химические вещества, например гормоны, сыграют роль команд, которые управляют тканью.

По тоннелям клетки, лежащие на поверхности ткани, могут очень быстро обменяться информацией со своими глубинными соседями. А те, в свою очередь, вовремя примут нужное решение в соответствии с изменившимися условиями.

По трубам, видимо, передается и информация с грифом «хранить вечно». Речь идет о молекулах внехромосомной ДНК. Не исключено, что ДНК подобно другому веществу проскользнет из клетки в клетку по трубопроводу.

Особенно важную роль ансамбли играют при эмбриональном развитии. Оказалось, что на определенных этапах развития зародыша прямые контакты между тканями то появляются, то исчезают. Из одной оплодотворенной клетки зародыша развиваются практически все ткани. Сначала, по-видимому, под действием какого-то гормонального толчка начинает развиваться один тип ткани, например сердца или печени. Развившись, эта ткань подает химический сигнал своим соседям. Как только сигнал проскользнул по трубочкам, последние закрылись, и начинает дифференцироваться уже новый тип тканей. Новый вид ткани, как показали эксперименты, развивается активнее именно в изолированном ансамбле.

Исследователи также установили, что в некоторых случаях раковая клетка полностью или частично выключается из ансамбля, и контакты между ней и нормальными клетками прерываются. Быть может, именно по этой причине она становится неуправляемой и не поддается ритмам и законам единого ансамбля нашего организма…

Автор: С. Жемайтис.