Знижувальне регулювання рецепторів

Що таке рецептори і яке відношення вони мають до зневоднення та раку? Це питання, на які потрібно відповісти перш, ніж ми повіримо в те, що просте зневоднення здатне за досить тривалий час викликати передумови для виникнення раку. Суть цього процесу — у поступовій ерозії контрольних систем, які у звичайних умовах не допускають перманентних відхилень від норми. Діючи за принципом супутникових антен, людський організм використовує спеціальні види білків, що сприймають інформацію, які розташовуються на мембранах приблизно 100 трильйонів клітин, оточених водним середовищем. Ці білки постійно приймають особливим чином закодовані повідомлення, укладені в хімічних посередниках, які притягуються до рецепторів, налаштованих на їх прийом. Метою з'єднання хімічного посередника з його рецептором на клітинній мембрані є встановлення кодового зв'язку з командними центрами мозку. Система команд дуже проста. Мозок наказує певним групам клітин або розпочати діяти, або припинити; тому в кожної клітинної субпопуляції існує велика кількість різних хімічних посередників (див. рис.). Наявність на мембрані клітини достатньої кількості рецепторів, налаштованих на конкретних посередників, - це необхідна умова її нормальної роботи.

У КОЖНІЙ КЛІТИНИ МІЛЬЙОНИ РЕЦЕПТОРІВ, СХОДИХ НА ПРИЙМАЮЧІ СУПУТНИКОВІ АНТЕННИНа мембранах здорових клітин розташовуються рецептори, які отримують інформацію від інших частин організму.

Здоров'я будь-якої клітини залежить від кількісного співвідношення вироблених і розщеплюваних нею білків. Існує два види ферментів, що спеціалізуються на роботі з білками. Одна група, протеїнкінази,займається виробництвом білків, а інша протеази — їх розщепленням. При зневодненні програми розподілу ресурсів починають переробляти білкові резерви організму. При цьому активність протеаз підвищується і темпи розщеплення білків починають перевищувати темпи їх виробництва. Нормальна клітина забезпечена достатньою кількістю білкових рецепторів на мембрані. Механізм цього процесу простий. Коли гістамін, щоб вивільнити додаткову енергію, починає витрачати енергетичні резерви кальцієвих сховищ у клітинах (а потім і кістках), результатом цього процесу стає велика кількість вільного кальцію. Це сигналізує про те, що енергетичні запаси організму добігають кінця і потрібно використовувати інші енергонакопичувальні компоненти білкових структур, такі як м'язова тканина. Цей сигнал активізує протеази, які руйнують спочатку білкові структури всередині клітин у зневодненій зоні та в печінці, а потім – великі м'язові групи. До складу білкових структур клітин входять рецептори на клітинних мембранах і, зокрема, білкові прикордонні сенсори, що зупиняють зростання клітини, якщо він загрожує порушити фізичний простір сусідньої клітини. З втратою цих сенсорів потенційні пухлинні клітини набувають можливість виростати у великі безформні маси. Спочатку таке зростання не обов'язково означає розвиток раку і може залишатися доброякісним; Але якщо фізіологічні події продовжують прогресувати у цьому напрямі, то доброякісних новоутворень проявляється тенденція перетворення на справжні ракові пухлини. Це відбувається після того, як процес розщеплення білків усередині клітини та всередині системи транскрипції ДНК вступає у другу фазу. Молекула протеїнкінази С досить велика. Це фермент, який бере участь упроцесі транскрипції ДНК.

ГІСТАМІН ВИЗВОЛЯЄ ВЕЛИКУ КІЛЬКІСТЬ КАЛЬЦІЯ

Ферментативні зміни руйнують рецептори, які в нормальних умовах повинні розташовуватися на клітинній мембрані та приймати повідомлення від інших частин організму. В результаті клітина стає ізольованою - це перший крок до формування раку.

Протеїнкіназа С міститься в нормально функціонуючих клітинах і реагує на процеси включення-вимкнення, що відбуваються всередині клітин, оскільки інтегрована в фізіологічні функції клітин кожного органу. Зрозуміло, протеїнкіназа С ефективна, тільки якщо в організмі та в клітинах достатньо головних амінокислот, з якими вона працює. Протеїнкіназа С використовує ці амінокислоти для виробництва найважливіших компонентів клітин, таких як мембранні рецептори. Мембранні рецептори визначають «індивідуальність», «культуру» та «обізнаність» клітини. Клітини, забезпечені повним набором рецепторів, є «компетентними». Вони утворюють «колективи», які займаються задоволенням потреб свого органу – такі клітини чітко знають та виконують свої обов'язки. Коли протеази починають руйнувати компоненти рецепторів клітини, вони попутно руйнують протеїнкіназу С і створюють з її «уламків» нову кіназу — протеїнкіназу М. Молекула протеїнкінази М наполовину менше молекули протеїнкінази С і зовсім не реагує на клітини команди включення, що віддаються. Це повністю автономний фермент – синтезатор білків, який поступово інтегрується у повсякденне життя клітини. Саме на цьому етапі клітина регресує у свій початковий, примітивний стан, втрачаючи свою «компетентність» і статус повноправного члена місцевого клітинного співтовариства.Тепер вона підкоряється лише власному егоїстичному прагненню вижити за всяку ціну. Це багато в чому нагадує примітивне існування окремих стовбурових клітин у період зародження життя на Землі, коли ці егоїстичні в генетичному відношенні клітини щосили намагалися вижити у ворожому, бідному киснем, концентрованому та кислотному фізіологічному середовищі. Згодом стовбурові клітини вдосконалилися і набули вторинні характеристики, що відповідають змінам у навколишньому середовищі. Цілком ймовірно, що у разі нормалізації місцевих умов та відновлення постачання сировинних матеріалів ракові клітини теж зможуть досягти колишнього рівня досконалості та набути вторинні характеристики. Оптимізація умов довкілля допоможе відновити свою компетентність. Зрештою, вони залишилися всі необхідні цього генетичні інструменти. Я переконаний, що саме це відбувається в ситуаціях, коли в ракових захворюваннях настає період ремісії. У клітинних культурах ракові клітини поводяться як стовбурові. Стовбурові, або «материнські», клітини дають життя новим видам клітин, які потім надсилаються в нове оточення для остаточного визрівання. У новому оточенні вони розвиваються вторинні характеристики, після чого вони розподіляються по групам до виконання доручених їм функций. Дозвольте навести приклад. Можливо, мої пояснення здадуться надто складними, але, будь ласка, потерпіть, бо тільки розібравшись у цьому процесі, ви зможете зрозуміти, яким чином лімфома та лейкемія теж пов'язані з зневодненням. Як ви вже знаєте, гістамін — це нейротрансмітер, який знає питання споживання води та її розподілу в зневодненому організмі. Гістамін виробляють чотири види клітин особливі нейрони головного мозку,базофільні лімфоцити в крові, огрядні клітини слизової оболонки кишкового тракту та огрядні клітини тканин інших органів. Клітини, які мають стати виробниками гістаміну, розвиваються зі стовбурових клітин кісткового мозку. Поки ці клітини не пройдуть процес навчання, їх називають Р-клітинами. Р-клітини - це гранули лімфоцитів, які надходять у кров і транспортуються по всьому організму. Деякі з цих клітин знаходять «будинок» у різних тканинах і у своєму новому ізольованому мікрооточенні формують вторинні характеристики опасистих клітин тканин. Частина Р-клітин, що потрапляють у кровоносну систему, добирається до лімфатичних вузлів, розташованих у нижній частині кишечника. Ці вузликові скупчення лімфоїдної тканини звуться пейєрові бляшки. Потрапляючи в них, Р-клітини набувають вторинні характеристики, необхідні для виконання своєї майбутньої функції виробників гістаміну у слизовій тканині кишечника. Після того як навчені клітини прибувають на своє робоче місце, вони стають опасистими клітинами слизової оболонки. А тепер ми підійшли до найцікавішого. У пейєрових лімфоїдних бляшках ці незрілі лімфоцити, майбутні опасисті клітини, озброюються так званими хомінг-рецепторами (від англ. homing; home — будинок) і знову секретуються в кров з наміром подолати різні тканинні бар'єри на шляху до місця своєї нової служби поблизу від нервових закінчень у слизовій оболонці кишкового тракту, вони вирушають в дорогу дрібними і незрілими, але як тільки прибувають до місця призначення і обґрунтовуються поряд з нервовими закінченнями, швидко збільшуються в розмірах і набувають нормальних характеристик опасистих клітин слизової тканини. - хомінг (від англ. homing; home - будинок) - здатність тварини за певних умов повертатисяна свою ділянку проживання, як правило, долаючи при цьому значні відстані. Термін введено в молекулярну біологію 1989 року. - Прим. перев.) Чим більше організм зневоднюється, тим більше йому потрібно цих опасистих клітин для регуляції фізіологічних функцій (особливо кишечника для переробки їжі в умовах нестачі води та необхідності постійно відображати атаки бактерій і паразитів, що містяться в їжі). Щоразу, коли гладка клітина змушена вступати у битву, вона негайно ділиться і виробляє іншу аналогічну клітину. Дуже швидко з однієї огрядної клітки виходять дві, з двох чотири, з чотирьох вісім, з восьми шістнадцять і так далі до повної перемоги. Однак бій із зневодненням може бути виграно тільки після того, як в організм надійде стільки води, що її вистачить для відновлення нормального фізіологічного балансу у всьому тілі. Якщо подивитися на огрядні клітини як на виробників гістаміну, який нервова система використовує в різних частинах організму, то стане зрозуміло, чому їм так важливо своєчасно прибути до місця служби поряд із локальною нервовою системою їхнього майбутнього будинку. Хомінг-рецептори повинні безпомилково провести їх по всьому шляху від початкової школи для лімфоцитів до нейронних маяків на полі бою, особливо в кишечнику. Якщо хомінг-рецептор дасть збій перш, ніж незрілий лімфоцит дістанеться місця призначення і перетвориться на повноцінну гладку клітину, то малюк заблукає в лабіринті лімфатичної системи і, швидше за все, буде утилізований лімфатичними залозами. У тому випадку, якщо форсмажорні обставини викличуть збій у роботі білкових хомінг-рецепторів всіх мігруючих зародків опасистих клітин (а ослаблений зневодненням організм не зможе зробити нові), результатом станепереповнення лімфатичних залоз лімфоцитами опасистих клітин, що збилися з шляху. Дослідники з групи Т. М. Юнга встановили, що під впливом антигенної стимуляції (можливо, ретровірусної) на передостанньому етапі трансформації в гладкі клітини лімфоцитарні властивості цих зародків стають причиною знижувальної регуляції їх хомінг-рецепторів. В результаті мігруючі незрілі клітини втрачають орієнтування і здатність дістатися місця призначення - оскільки їх система наведення виходить з ладу і вони не можуть йти далі, до потрібного місця в тканинах кишечника; замість цього вони починають блукати кровоносною або лімфатичною системою. Тепер ви знаєте, які процеси призводять до розвитку лімфоми та лейкемії після того, як бурхливий океан усередині людського організму починає пересихати. Тим не менш, при всій логічності та обґрунтованості цих процесів, численні хвороби, включаючи рак, долають нас тільки в тому випадку, якщо імунна система теж занурюється в сон.