Диригенти клітинних ансамблів
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Дія перша. Величезна сфера серцевої клітини здригалася. Поштовх, ще поштовх, ще і ще, чіткий ритм намагалася зберегти клітина, відірвана від основної тканини. Поруч на деякому віддаленні коливалося кілька її сестер. І у кожної клітини ритм скорочень був свій. Сфери напружувалися і розпластувалися вроздріб. Піднялася одна, опустилася інша, третя тільки починала скорочуватися. Але ось найтонша голка, якою керував експериментатор, присунула пульсуючі клітини впритул одна до одної. І що ж? Повільно, немов руку або щупальця, одна клітина випустила крихітну трубочку і встромила її в мембранну стінку своєї сусідки, та не залишилася в боргу, і точно така ж трубочка просвердлила стінку наступної клітини.
Хвилина-друга, і всі до того розрізнені сусіди були пов’язані в єдиний ансамбль. І немов підкоряючись невидимому диригенту, вони почали стискати свої округлі тіла в єдиному чіткому ритмі.
Дія друга. Клітина важко дихала. Під шкірою мембрани йшла важка боротьба. Клітина була хвора. І вона забила на сполох. По найтоншим трубочкам-тунелям, що зв’язують клітини, полетіли тривожні сигнали (фахівці вважають, що це хімічні речовини, які мають інформацію про характер хвороби). І сусіди не залишилися в боргу. Вони запрацювали як єдиний клітинний колектив, рятуючи свою подругу від загибелі. По трубочкам попливли «ліки», поживні речовини… І хвора ожила.
До відкриття клітинних ансамблів вважалося, що клітини можуть спілкуватися лише манівцями – через кров, лімфу, нервову систему. Але виявилося, що клітини не тільки користуються «телеграфом» або «телефоном» судин, але можуть поговорити і безпосередньо одна з одною. Безпосередньо розмовляють одна з одною клітини самих різних тканин. Тунелями бувають пов’язані, скажімо, клітини печінки і шлунка, м’язи нервових волокон і навіть клітини всіляких тканин різних організмів. По трубочкам вони передають одна одній слова – електричні імпульси, як це було в першому випадку, або поживні речовини, як у другому. Електричні імпульси згуртовують розрізнені клітини в єдині ансамблі, якими диригує імпульс. А хімічні речовини, наприклад гормони, зіграють роль команд, які керують тканиною.
По тунелях клітини, що лежать на поверхні тканини, можуть дуже швидко обмінятися інформацією зі своїми глибинними сусідами. А ті, в свою чергу, вчасно візьмуть потрібне рішення відповідно до умов, що змінилися.
По трубах, мабуть, передається й інформація з грифом «зберігати вічно». Йдеться про молекули позахромосомних ДНК. Не виключено, що ДНК подібно іншій речовині прослизне з клітини в клітину по трубопроводу.
Особливо важливу роль ансамблі грають при ембріональному розвитку. Виявилося, що на певних етапах розвитку зародка прямі контакти між тканинами то з’являються, то зникають. З однієї заплідненої клітини зародка розвиваються практично всі тканини. Спочатку, мабуть, під дією якогось гормонального поштовху починає розвиватися один тип тканини, наприклад серця або печінки. Розвинувшись, ця тканина подає хімічний сигнал своїм сусідам. Як тільки сигнал прослизнув по трубочках, останні закрилися, і починає диференціюватися вже новий тип тканин. Новий вид тканини, як показали експерименти, розвивається активніше саме в ізольованому ансамблі.
Дослідники також встановили, що в деяких випадках ракова клітина повністю або частково виключається з ансамблю, і контакти між нею і нормальними клітинами перериваються. Бути може, саме з цієї причини вона стає некерованою і не піддається ритмам і законам єдиного ансамблю нашого організму…
Автор: С. Жемайтіс.