•рак-ошибка формообразования
| Вид материала | Документы |
- Ирпенская буквица, 1004.26kb.
- Рекомендации по квалификации ошибок Грамматическая ошибка, 169.05kb.
- Колоректальный рак, 145.42kb.
- Колоректальный рак в генезе острой хирургической патологии органов брюшной полости, 36.52kb.
- Классификация ошибок при проверке экзаменационных работ по русскому языку Грамматическая, 173.04kb.
- Сочинение размышление: Каким должен быть учитель?, 46.72kb.
- Современные аспекты онкологии и возможности применения продуктов витамакс при злокачественных, 305.75kb.
- Грамматическая ошибка, 163.52kb.
- Классификация ошибок, 93.06kb.
- Рак молочной железы: вопросы-ответы, 70.08kb.
3. Куда пойдут метастазы
Если сигналом, провоцирующим онкогенез, является избыточное поступление глутамина вследствие изменения содержания двух стоп-кодонов, то напрашивается предположение, что эта аминокислота должна накапливаться в новообразованиях. Метаболизм опухолевых процессов действительно атипичен, но для него характерно накопление нуклеиновых кислот, холестерина, гликогена, многих вроде бы "случайных" промежуточных белков. Поскольку гликолиз преобладает над окислительными процессами, то аэробных ферментных систем там мало, зато есть цитохромоксидазы, каталазы - древние ферментные системы, что и следовало ожидать. Много, как и в эмбриональных тканях, молочной кислоты, что тоже естественно.
А почему, собственно говоря, глутамин должен накапливаться именно в раковой опухоли? В поисках ответа на этот вопрос обратимся к логичной параллели. Основным аргументом против вирусной теории канцерогенеза Зильбера был тот неопровержимый факт, что в раковой клетке этих сущностей в зрелом состоянии не больше, чем в любой другой. Теперь же понятно, что им там делать нечего: вирусная частица, будучи "генетическим посланием" миру, может, вклинившись в ДНК, стать причиной течения клеточных событий по атипичному, хотя и естественному для живой системы, сценарию. Любая информация осуществляется через материю химических реакций: не так уж трудно, как мы это показали, представить процесс превращения стоп-кодона в глутаминовый, возможны и иные способы "толчка" для развития опасных новообразований.
И тут возникает едва ли не самый важный для перспектив борьбы с этим бичом человечества вопрос: а откуда исходит сигнал о раневом состоянии организма? Не от погибших клеток - их уже нет. Следовательно, от клеток спасшихся, отреагировавших на стресс (неважно, что является его причиной) мутациями, клеток, продолжающих функционировать, хотя в чем-то и ущербных. Именно благодаря массовости мутаций, которыми клетка отвечает на [135] угрозу гибели, может раскрыться "резерв" информации о производстве глутамина, скрытой в двух стоп-кодонах, из-за чего она уподобляется "залипшей кнопке", подающей сигнал, который провоцирует канцерогенез. Он заставит снова и снова "подтягиваться" детерминированные клетки для создания тканевого биоценоза, даже тогда, когда в этом уже нет необходимости. Непрерывное выделение глутамина по древней, извлеченной из глубин ДНК регенерационной схеме, - атавизм - из-за временной нестыковки будет перебрасывать энергию туда, где она используется крайне нерационально. Отсюда каскад атипичных событий со всеми их многогранными последствиями. Опухоль - это, прежде всего, временной разнобой составляющих, и внешне он проявляется даже в широком интервале вариации соотношений между паренхимой и стромой.
Целесообразно поставить вопрос о том, что опухоль -это и система, выпадающая, опять-таки вследствие временного разнобоя, из общего информационного поля, под контролем которого развивается и функционирует организм. К сожалению, от этой темы современная наука отмежевывается, предпочитая "заметать под ковер" нерешенные вопросы...
Где находится подающая сигнал тревоги клетка? Вблизи места травмы? Не исключен и такой вариант. Но тогда она будет разрушена разрастающейся опухолью, и организм перестанет защищать опухоль от апоптоза. Возможно, такое и происходит, причем гораздо чаще, чем мы об этом знаем.
Но, скорее всего, чреватый канцерогенезом сигнал находится достаточно далеко, хотя и на том же информационном канале. Здесь же стоит поискать ответ на еще один чрезвычайно важный вопрос.
Директор Института биологии гена РАН, член пяти зарубежных академий Г. Георгиев обращает внимание на то, что некоторые органы упрямо метастазируют в одни органы, некоторые - в другие. "Механизм такого предпочтения во многих случаях остается непонятным", - пишет он.
Но предопределенность заложена во все явления нашего мира, и искать ее необходимо. В чем она может проявиться в случае канцерогенеза? [136]
А в том, что инфантильная раковая клетка пойдет по информационным путям, некогда представлявшим единую систему, опираясь на изначально заложенные молекулярные взаимодействия. Результатом ее "марша" по не таким уж и чужим территориям будет резкое снижение гемоглобина, что приведет к истощению нервных клеток, потребляющих кислорода в 20 раз больше, чем мышечные. Так сформируется вторичный механизм утраты адекватной реакции организма на свое состояние. Само собой, трансформированные клетки разносятся и с током крови.
В поисках ответа на вопросы, откуда может исходить провоцирующий сигнал и куда пойдут раковые метастазы, необходимо глубже осмыслить процесс эмбриогенеза, особенно его информационного обеспечения.
Во время дробления оплодотворенной клетки происходит равнонаследственное деление ядер, но неравное распределение протоплазмы, которая в разных частях яйца различна, что и определяет начальные этапы дифференцировки зародыша. Мы не зря "зацепились" за вольвокс: он -удобная модель для исследования механизмов того, что в эмбриологии называется контактной поляризацией, а, следовательно, и для поиска ответов на наши вопросы.
Во время гаструляции обособляются зародышевые листки и закладывается общий план строения организма, сходный даже для отдаленных групп животных. Сначала проявляются признаки высших таксономических категорий (типа, класса), дальше - отряда, семейства, рода, вида и, наконец, особи: закон зародышевого сходства К. Бэра.
Более жизнеспособными оказываются признаки, появившиеся на поздних стадиях онтогенеза; если по какой-то причине возникают ранние, то сложные корреляционные системы в развивающемся организме нарушаются, и это приводит к его гибели. При этом проявляется компетенция - способность клеток зародыша реагировать на влияние других его частей образованием соответствующих структур или дифференцировкой. Она сохраняется недолго: не будучи реализованной, заменяется новой компетенцией, приводящей к образованию органов, развивающихся позднее. [137]
Поскольку информация о прежней компетенции сохраняется, то это дает нам повод лишний раз поразмышлять о том, что в природе "ничего не увольняется" - в процессе развития перебираются когда-то найденные варианты.
Группа органов, развивающихся из тех или иных областей яйцевой протоплазмы или раннего зародыша - презумптивные зачатки, - всегда будет связана между собой информационно. На этом базируются древние восточные методики воздействия на отдельные органы и весь организм через представляющие их активные точки и зоны на коже.
Считаем, что составление карты презумптивных зачатков с последующим морфогенезом может многое прояснить в теории канцерогенеза. В частности, позволит предвидеть, откуда может приходить сигнал, заставляющий организм неадекватно оценивать свое состояние, и куда, скорее всего, пойдут метастазы в случае развития раковой опухоли. Естественно, эти соображения должны быть подтверждены клиническими наблюдениями и статистической обработкой их результатов.
4. Странности канцерогенеза: ответы на 11 "почему?"
Раковая опухоль - это возникшая в тканевом биоценозе архаичная система, стремящаяся структурироваться и вынужденная из-за временной несогласованности питаться организацией и энергией системы, пребывающей на нынешнем этапе эволюционного развития. Не нужно воспринимать этот образ буквально - речь идет об алгоритме древних регенерационных процессов, осевших в глубинах ДНК в период совершенного некогда перехода от уязвимого бессмертия к запрограммированной смерти многоклеточного организма, как платы за более высокую надежность существования.
Раковая опухоль - это результат реализации промежуточного информационного образа на пути движения эволю[138]ции к потере универсальности ради выполнения определенных функций, и отказа от части собственных интересов ради Целого. Изменчивость условий нашего мира заставила природу оставить в регенерационной системе достаточно широкое "поле свободы": такой компромисс между вечностью и мгновением избавил живую систему от бесконечных экспериментов, большая часть которых оказалась бы энергетически затратной.
Раковая опухоль - ошибка формообразования, порожденная сигналом о раневом состоянии пережившей стресс и спасшейся мутациями клетки, пребывающей на том самом информационном канале.
Вернемся к поставленным в первом разделе вопросам:
1. Почему злокачественный рост, в первую очередь, присущ эпителию?
Потому что из-за своего положения эпителий быстрее изнашивается, что компенсируется высокой способностью к регенерации. Истоки многообразия раковой опухоли - в многообразии строения разных видов эпителия. Настолько разных, что некоторые ученые предлагают считать разновидности эпителия самостоятельными тканями. В эмбриогенезе эпителий образуется раньше других тканей из всех трех зародышевых листков, следовательно, в его формировании участвуют наиболее консервативные алгоритмы развития. Эпителиальная ткань наиболее близка к биоценозу, поскольку питание получает со стороны подлежащих соединительной ткани и от нее зависит.
2. Почему клетки опухоли не созревают?
Ответ - в неадекватности оценочных критериев. Мы ожидаем от раковых клеток качеств клеток дифференцированных на нынешнем этапе развития эукариотического организма, они же принадлежат к далекому пошлому. Рак -это созревающий "на ходу" биоценоз, где связи между составляющими еще не успели наладиться. Встречается ли нечто подобное в окружающем мире? Вряд ли. Скорее всего, это дизруптивная форма, которую уничтожил естественный отбор в процессе перехода к новым стандартам, но ее [139] информационный образ, алгоритм отложился в глубинах метаболистических процессов, заняв свое место в общем, не так уж идеально отлаженном ансамбле. Эта "неидеальность" особенно проявляется при вторичном развитии, которое представляет собой регенерация.
Состояние детерминированности, когда произошел "срыв в прошлое", предполагает готовность многих генов повторить пройденный эволюцией путь, как это и происходит при нормально осуществленной регенерации. Но это так же нереально, как и попытка киплинговского Маугли получить высшее образование: его познавательные способности не хуже, чем у других детей, но воспринять созданную наукой мозаичную картину мира он не сможет.
Раковая опухоль - это остановленный и вновь запущенный этап развития в пространстве иных временных превращений.
3. Почему с опухолевой клетки снимается угроза генетического ограничения?
Она не снимается - ее еще нет. Ведь осуществляется переход от вечности, воплощенной в геноме стволовых клеток, к смертности соматических, где большинство генов будет заблокировано. Незаблокированные гены регенерационных клеток, пребывающих в состоянии детерминации, должны создать "поле возможностей" в пределах, когда повреждение совместимо с жизнью целого организма. Предвидеть параметры травмирующих факторов невозможно, поэтому при повторном развитии совершается перебор заложенных эволюцией алгоритмов развития, определенный биогенетическим законом. "Узда генетических ограничений" одевается тогда, когда клетка дифференцируется, тогда же задается жесткая программа развития ее событий.
4. Здесь же ответ и на вопрос, почему блокируется система генов, обеспечивающих апоптоз в чужеродном окружении.
Для раковой клетки нет чужеродного окружения: она проходит по метаболическим путям, сформированным на заре развития жизни, пользуясь механизмом превращения стоп-кодона в глутаминовый, и сейчас обновляющим состав[140]ляющие молекул простейших организмов. К тому же, в ее распоряжении структуры, свойственные временам, когда источником питания была энергия электромагнитных излучений, а высокоэнергетические системы потребления пущенной "по кругу" органики путем ее окисления только закладывались. Ведь миссия протобионтов была - создать нынешнюю атмосферу Земли, насытив ее кислородом, выделяемым в процессе распада димеров тимина или цитозина.
Раковые клетки проходят по чужим территориям, как проходили когда-то их далекие предки, с помощью активного кислорода окисляя все, что попадалось на пути.
5. Почему раковая опухоль не реагирует на сигналы подавления факторов роста, что с ним конкурирует?
Глутамин, глутаминовая кислота - эволюционно консервативное вещество, образующееся вследствие энергетически малозатратного изменения содержания стоп-кодонов.
6. Почему метастазы возникают в местах, которые можно предсказать?
В каждой живой системе на всех уровнях ее организации, интегрированной в единое целое, сохраняются внутренние информационные пути, образовавшиеся в процессе развития зародыша. Раковая клетка проходит по ним, используя изначально заложенные молекулярные взаимодействия.
7. Почему опухолевые клетки плохо скреплены между собой и у них отсутствует способность к контактному торможению деления?
Даже современные простейшие в пределах одного и того же вида способны создавать колонии и вести индивидуальный способ существования. Если раковая опухоль - промежуточная стадия превращения колониального организма в многоклеточный, то такие сигналы еще пребывают в состоянии развития.
8. Почему опухолевые клетки и на твердой поверхности сохраняют характерную округлую форму?
Круглыми были протобионты, отсюда и название - онкобактерии. [141]
9-10. Почему опухоли одного и того же органа значительно между собой различаются?
Более того: при заболевании раком возможна метаплазия - превращение одной разновидности ткани в другую. Раковая клетка изначально является биоценозом, то есть обладает качеством плюрипатентности. В ней в состоянии "боевой готовности" пребывает гораздо больше генов, чем это нужно для клетки дифференцированной, и, в зависимости от условий внутренней среды, то одни, то другие из них будут получать преимущества, создавая разные продукты. К тому же, детерминированность предполагает обратимость процессов - отсюда множество промежуточных белков, наличие которых используют при диагностике.
11. Почему к канцерогенезу может привести раздражение железы стимулятором ее функции?
Избыточное выделение гормона - для организма такой же стрессовый фактор, как и влияние, например, канцерогенов.
К этим вопросам можно присовокупить еще один: как объяснить наблюдения, связанные с развитием так называемого зеркального, или пластмассового рака. Здесь много неясного, ибо ответ нужно искать в той области, которой наука только коснулась: что контролирует общее развитие организма, строго согласуя отдельные его части? Имеется в виду общее информационное поле, в пользу существования которого говорит, в частности, такое явление, как локальное разрыхление хроматина - этого "изолятора" ДНК, зависящее от пространственного расположения клетки.
Включение и выключение транскрипции с помощью одних только регуляторных белков свойственно и прокариотам. В случае же эукариот природе приходится решать энергетическую проблему между взаимодействующими молекулами.
Каким образом? От ответа на этот вопрос зависит многое. [140]