Животные анализируют мир
Шрифт:
2. В клетках происходит мутация, небольшая поломка в рецепторе, анализирующем присутствие кейлонов. Хотя «антенны» клетки и настроены на прием кейлонов, сигнала об их присутствии вокруг себя она не слышит. Результат тот же — начинается безудержный автономный рост.
Если первый довод правилен, то все опухоли, клетки которых сохранили работоспособные рецепторы приема кейлонов, можно излечить. Нужно только ликвидировать недостаток кейлонов в ткани. Такие опухоли нашли. Оказалось, что VX— опухоль у кролика, хлоролейкемия и меланомы у хомячка излечиваются экстрактами, выделенными из кожи свиньи. Появилась надежда. Однако вскоре она начала угасать. Излечить кейлонами можно было только те опухоли, которые зависят от них, а их не так уж много. Такие клинически важные опухоли, как рак кожи и рак легкого, устойчивы по отношению к эпидермальному кейлону и не реагируют на него. Может быть, здесь уже поломались
Живым клеткам нужно всегда знать, где находятся их сородичи, и получать сигналы о состоянии дел в организме. Поэтому они всегда обмениваются информацией. За обменом сигнальной информацией у клеток эпидермиса кожи очень просто и в то же время изящно удалось проследить японским исследователям Фуджи и Мицуно. Они имплантировали в эпидермис кусочки миллипорового фильтра и отделяли одни клетки от других. Но клетки «слушали» друг друга через фильтр, через мельчайшие поры поступали сигналы. В тех случаях, когда фильтр пропитывали парафином, связь между клетками через поры нарушалась. Клетки начали расти вниз, пока не приходили в контакт и не начинали обмениваться информацией (рис. 10).
Рис. 10.Обмен информационными сигналами между клетками эпидермиса при наличии мембранного фильтра и при воздействии канцерогеном
А после обработки клеток канцерогенными веществами они вели себя у перегородки так же, как и при непроницаемом фильтре. Фильтр имел поры, но клетки все равно шли для контакта вниз. Разве это, не доказательство того, что вещество, выбывающее опухоль, либо влияет на выработку кейлонов, либо портит рецепторы на клеточных мембранах.
В настоящее время предполагается несколько пересмотреть принцип регуляции клеточных делений в тканях химическими веществами, появляются сообщения не только об ингибиторах, *о и о стимуляторах митозов, выделенных из тканей. Это значительно приближает к истинному положению вещей. В действии и Противодействии совершаются многие физиологические процессы.
Еще меньше известно об управлении клеточными делениями с помощью магнитных, электрических и электромагнитных полей. Опытным путем показано, что слабые электрические поля влияют на рост костной ткани. Но слабое электростатическое поле может ускорить регенерацию конечностей у амфибий и частичную регенерацию у млекопитающих. Раны под влиянием этого поля могут заживать в два раза быстрее. Помимо этого, ученым удалось показать, что электростатическое поле не только стимулирует митозы, но и определяет их ориентацию. Правда, подобные опыты сделаны пока только на клеточной культуре.
Магнитное поле в противоположность электрическому, видимо, подавляет клеточные деления. Особенно это заметно при воздействии слабым переменным магнитным полем как на одноклеточные, так и на многоклеточные организмы. Низкочастотное магнитное поле в 0,6 герца при напряженности в одну гамму подавляет размножение бактерий, например стафилококка.
Электромагнитные поля при тех же частотах и напряженности 0,3–0,4 вольта на метр увеличивают скорость делений клеток бактерий. Но особенно интересно реагировали на электромагнитные поля клеточные культуры млекопитающих. Если воздействовать ослабленным электромагнитным полем до начала митоза, то клеточные деления в культуре почки обезьяны, в эмбрионе свиньи или в амнионе человека как бы подавляются. Но уж если клетки начали делиться, то действие этого же поля еще больше повышает митотическую активность. Так действуют низкочастотные электромагнитные поля от двух до десяти герц, и они в биологическом плане более активны по сравнению с высокочастотными. Однако если мы пойдем дальше по электромагнитному спектру, пройдем видимую часть спектра, то в ультрафиолетовой области найдем еще, интересный диапазон волн, с которым столкнулся известный биолог А. Г. Гурвич.
Экспериментировал А. Г. Гурвич с корешками лука. Это один из удобных объектов для изучения митозов. Его заинтересовало, может ли дистанционно влиять один корешок лука на другой, так, чтобы в нем увеличилось число митозов. Известно, что митозы в корешке лука сосредоточены в самом кончике да еще ориентированы по оси роста. Далее ученый направил кончик одного корешка перпендикулярно ко второму корешку, примерно в его середину, где митозы уже прекратились. Не идут ли какие-нибудь лучи от делящихся клеток, которые могли бы подействовать на неделящиеся клетки?
Опыт подтвердил выдвигаемые предположения. Митозы теперь уже отмечались и в середине корешка. Следовательно, какое-то излучение стимулировало деление клеток в корешке лука. Так, в 1923 году А. Г. Гурвич открыл митогенетические лучи. Несколько позднее такое же излучение, сопровождающее деление клеток, было найдено в других тканях живых организмов. Тщательный анализ испускаемого клетками излучения во время деления показал, что митогенетические лучи относятся к ультрафиолетовым лучам с длиной волны сто девяносто — триста двадцать пять нанометров. Механизм их возникновения полностью неизвестен, но они, видимо, возникают в результате экзотермических реакций. В то же время они служат сигналом, который сообщает другим клеткам, что их соседи приступили к клеточным делениям. Дальнейшее исследование передачи информации между клетками об их митотической активности на молекулярном и физико-химическом уровне может привести к новым открытиям в этой области исследований.
Клетки в пласте ткани, работающие как единая система, также вооружены приборами, способными регулировать пространственное распределение митозов. Очень удобной системой для изучения пространственной регуляции митозов может служить однослойный эпителий хрусталика, расположенный в двумерном пространстве с очень высокой упорядоченностью клеток. В центре эпителия митозов почти нет, далее идет кольцо — герминативная зона, где больше всего делящихся клеток, а за ним опять зона с дифференцированными клетками и резким падением митозов. Работая с эпителием хрусталика рыб и лягушек, я неожиданно столкнулся с удивительной особенностью пространственного, распределения митозов после нанесения травмы в передний полюс хрусталика с поражением части клеток эпителия. После нанесения такой обширной травмы естественные митозы уже в первые сутки затихали, и на вторые сутки появлялась полоса митозов, повторяющая конфигурацию травмы. Все эти митозы были посттравматические. Площадь, ограниченная митозами, была неизменной независимо от площади травмы. А это как раз и противоречит кейлонной теории. Ведь чем больше была бы пораженная область, тем больше ощущалась бы нехватка кейлонов и тем большая площадь эпителия должна бы охватываться митозами, а на самом деле это не так. Потом митозы по кейлонной теории следовало бы ожидать по краям травмы — там ведь больше всего не хватает клеточных ингибиторов, а эксперименты с эпителием хрусталика показывают, что митозы сразу возникают в отдалении от травмы, да еще повторяют ее конфигурацию. Как здесь не предположить, что пространственное распределение митозов регулируется посредством полей. Нельзя исключить и механические силы, ведь после нанесения травмы и разрушения целостности капсулы хрусталика и эпителия натяжение в клетках тоже меняется, а это может влиять на пространственное распределение митозов в эпителии.
Многое еще предстоит расставить по своим местам, прежде чем станет ясно, как работают приборы клеточного деления, а насколько велика здесь работа, говорит противоречивость экспериментов и теорий, которые только что были приведены.
Живая клетка — приемник электромагнитных полей
Возможно, не только на деление клеток действуют электромагнитные поля. Живые клетки, как предполагается, улавливают их и активно реагируют на них, отвечая изменением обмена веществ, перестройкой морфологических структур и даже изменением внутримолекулярных структур.
У инфузорий-парамеций под действием электромагнитных полей меняется образование пищевых вакуолей внутри цитоплазмы и некоторые поведенческие реакции, но одновременно с этим нарушается перераспределение цитоплазматической РНК и изменяется гликолиз. Так что даже слабые электромагнитные поля оказывают воздействие на одноклеточные организмы.
Очень чувствительными к электромагнитным полям оказались бактерии. В некоторых случаях они даже вызывают у них мутации. На этих данных основана гипотеза А. Л. Чижевского о влиянии солнечной активности на биосферу через изменение напряженности электромагнитных полей. Обычно эти изменения вызывают мутации у бактерий. У них увеличивается жизнеспособность, они начинают интенсивнее размножаться и становятся устойчивыми к антибактериальным препаратам. Отсюда, возможно, и вспышки эпидемий в годы активного Солнца. Чтобы экспериментально проверить положения, выдвинутые А. Л. Чижевским, в Крымском медицинском институте провели исследования по влиянию электромагнитных полей малой напряженности и низкой частоты на культуры бактерий. Разные виды бактерий помещали в конденсатор, на пластины которого подавали напряжение различной интенсивности и частоты. Воздействие длилось восемнадцать — двадцать часов. Опыты подтвердили, что электромагнитные поля влияют на бактерии. Причем явно выраженное действие отмечалось при сверхнизких и звуковых частотах, но особенно интенсивное биологическое действие проявлялось при частотах 2,6 и 10 килогерц.