Рэм Петров - Я или не я

Каков практический выход из этой части исследований, мы еще не знаем. Может быть, некоторые виды злокачественных заболеваний крови, например эритробластоз, когда избыточно размножаются красные кровяные клетки, есть следствие дефекта или заболевания Т-системы иммунитета? Может быть, некоторые вирусы нарушают способность лимфоцитов отдавать приказы стволовым клеткам или заставляют их отдавать неверные приказы, а в итоге возникает лейкоз? Ясно одно: взаимодействие лимфоцитов с кроветворными стволовыми клетками — один из механизмов регуляции кроветворения.

Изменение формулы 60:30:5

Я подробно рассказал о диктатуре лимфоцита с указанием дат и имен потому, что это явление зарегистрировано 1 декабря 1977 года как открытие в Государственном реестре открытий СССР за № 192 с приоритетом от 15 апреля 1967 года. В свидетельстве на открытие записано: "Установлено неизвестное ранее явление взаимодействия лимфоцитов с кроветворными стволовыми клетками, в результате которого чужеродные стволовые клетки инактивируются, а генетически тождественные изменяют направление своей дифференцировки. Авторы открытия — граждане Союза Советских Социалистических Республик Петров Рэм Викторович, Сеславина Лия Сергеевна".

Открытие в науке — событие не столь частое. Номер в реестре — это число зарегистрированных в нашей стране открытий начиная с 1947 года. Всех вообще открытий! Сделанных не только медиками, но и генетиками, физиками, химиками, механиками, всеми, кто изучает объективно существующие явления и закономерности природы. И вот общий итог — 192 открытия за 35 лет. Всего 5-6 открытий в год.

Большая часть биологов и медиков-исследователей работает в двух необъятных научных областях — физиологии и морфологии, и потому они делятся на физиологов и морфологов. Физиологи изучают функции органов и систем органов. Например, сердца или всей сердечнососудистой системы, нервной системы, головного или спинного мозга. Но нет функции без структуры. Всякую функцию кто-то (или что-то) выполняет. Сердце сокращается, потому что сокращаются мышечные клетки. Мышечные клетки сокращаются потому, что сокращаются специальные структуры этих клеток — миофибриллы, что в переводе с латыни означает "мышечные нити".

В прошлом столетии морфологи описывали то, что видел глаз. Потом стали рассматривать структуры пол микроскопом, затем — под электронным микроскопом. Открыли клеточное строение всего живого, увидели внутриклеточные структуры — ядро клетки, ее оболочку, митохондрии, микросомы. А физиологи открывали функции: ядро содержит наследственный аппарат и заведует всей жизнью клетки, митохондрии обеспечивают энергетические ресурсы для всех клеточных функций, на микросомах синтезируются белки.

Все эти примеры иллюстрируют случаи, когда морфологи как бы ставили задачу физиологам: есть орган, определите его функцию. Однако есть и десятки обратных примеров. Физиологи открыли условный рефлекс, морфологи расшифровали структуры всех его звеньев. Физиологи изучили законы памяти, но где, в каких структурах они осуществляются, никто не знает. В то же время описана масса структур, чьи функции неизвестны совсем или известны весьма поверхностно.

Морфологи и физиологи не выясняют, кто от кого отстает и кто кого перегоняет. Они отнюдь не конкурируют, но сотрудничают. Они знают, что нет функции без структуры и нет структуры без функции. Их объединяет единая простая формула: "Структура — функция".

Если то, что написано выше, прочтет биохимик — исследователь химии жизненных процессов, он непременно спросит: "Не слишком ли все просто? А как, какими средствами структура выполняет свою функцию?" Представим себе нервное окончание. Нервное волокно подошло, скажем, к мышечной клетке. Есть структура — нервное окончание. Есть другая структура — мышечная клетка. Функция нерва: отдать мышечной клетке приказ о том, чтобы она сократилась. Приказ отдан, мышца сократилась. Структура выполнила свою функцию. Как передан приказ? Кто выполнил роль курьера, передающего приказ?

Оказывается, нервное окончание (просто — окончание нервной клетки) выбросило особое химическое вещество, послало молекулярного курьера. Вещество это было воспринято оболочкой мышечной клетки, оно включило цепь химических реакций, короче стали молекулы особого белка миозина, из которого построены мышечные нити — миофибриллы. Мышца сократилась. Вот эти-то вещества, служащие молекулярными курьерами, обеспечивают исполнение функций структур и передают их от одной структуры к другой. Они получили название медиаторов, то есть посредников. Наиболее известны из медиаторов нервных окончаний, которые активируют функцию воспринимающих структур, знаменитые гормоны адреналин и норадреналин. Они ведают нашим настроением, помогают переносить тяжелые минуты стрессов.

Самые различные клеточные структуры организма исполняют свои функции с помощью медиаторов. Поджелудочная железа контролирует уровень сахара в крови, выделяя гормон инсулин. Он заставляет клетки печени превращать сахар крови в гликоген и откладывать его про запас в печени. Если сахара в крови много, выбрасывается инсулин, и сахар переходит в печень. Если мало, выработка инсулина тормозится, гликоген печени переходит в сахар крови. Так медиатор — гормон инсулин — помогает поддерживать нормальный уровень сахара в крови. Понятно, что формулу "структура — функция" следует усложнить: "структура — медиатор — функция".

Медиатор — это всегда конкретная молекула, иногда простая, чаще сложная. Адреналин, например, имеет молекулярный вес около 300 дальтон (единица, показывающая, во сколько раз молекула данного вещества тяжелее молекулы водорода; в дальнейшем, как это часто делают в научных публикациях, мы будем опускать ее название), а инсулин — около 3 тысяч. Но это всегда молекулярная структура. Морфологи ее уже не видят. Ее "видят" биохимики и молекулярные биологи.

Самые удивительные медиаторы из открытых в XX веке — гормоны: гормоны роста, половые гормоны, инсулин и другие удивительные молекулы, опосредующие функции желез внутренней секреции, контролирующие работу многочисленных систем организма. В последние годы открыты еще более удивительные медиаторы. Сенсацией стали нейропептиды — совсем небольшие молекулы, вырабатываемые нервными клетками. Одни из них — энкефалины, молекулы которых состоят всего из 5 аминокислот, обезболивают в сотни раз сильнее, чем самое сильное обезболивающее средство — морфин. (Их называют еще эндогенными морфинами — эндорфинами.) Биохимики уже выделили, расшифровали строение, синтезировали и применяют в медицине эти удивительнейшие вещества.