Куда направлена клеточная миграция

Клеточное время течет неравномерно. Клетки кожи, например, заканчивают свой жизненный цикл в три дня, а стволовые могут пребывать в «спящем» режиме 100 лет, до самого конца защищая организм от разного рода напастей, например вирусных. У людей, родившихся в 1900 году, средняя продолжительность жизни не превышала 50 лет. В 2014 году, согласно отчету Центра по контролю и предупреждению заболеваний в г. Атланта (США), насчитывалось 72 197 американцев, переступивших столетний рубеж жизни (в 1980 году таких долгожителей было 15 тыс.).

Это – абсолютные цифры, и общая продолжительность жизни всех 300 млн американцев, естественно, ниже. Статистические средние величины учитывают и ситуацию на другом полюсе – жертв прогерии, или детей, уже к 10–15 годам доживающих до преждевременной старости, связанной, в частности, и с нарушениями «починки» ДНК (разрывов одной или обеих ее цепей). В принципе проблема продления жизни людей может быть успешно решена, когда ученые окончательно разберутся, чем геном столетних долгожителей отличается от такового у страдающих прогерией детей.

Проблема восстановления после разного рода инсультов и нейротравм, число которых растет в связи с автомобилизацией, тесно соприкасается с проблемой нейроопухолей. Лечение мозговых опухолей станет возможным тогда, когда нейробиологи поймут разницу в геномах неделящихся нейронов и глии, или клеток белого вещества, деление которых и дает новообразования. Различие является определяющим, если учесть, что и нейроны, и глия образуются из общих глиальных предшественников. А они, в свою очередь, – потомки нервных стволовых клеток, «сидящих» в глубине мозга (под поверхностью его внутренних полостей, или желудочков).

Хирургам было бы проще бороться с опухолями, если бы не их инвазивный рост и метастазы. Нормальные клетки тоже «врастают»-инвазируют окружающие ткани. Нервные окончания, например, растут в направлении своих мышечных «мишеней», а иммунные лимфоциты выходят из сосудов для осуществления противоопухолевого мониторинга.

Недавно были опубликованы данные измерений скорости движения опухолевых клеток, которая оказалась равной 92 мк/ч, или 1,5 мк/мин. Это в два раза больше, чем у нормальных. (Для сравнения: диаметр эритроцита – красной кровяной клетки – 5–6 мк). Ученые определили, что для формирования новой опухоли достаточно всего лишь 5% клеток старой.

В журнале PLOS опубликована и статья о «направленной клеточной миграции» органоидов, представляющих собой группы клеток, взаимодействующих друг с другом как в нормальных органах. Авторы выяснили, что клетки в органоидах могут определить различие в четыре молекулы белка, стимулирующего их рост. В статье говорится также, что клетки являются не оптимальными, а сверхоптимальными детекторами протеиновой концентрации.

Возвращаясь к столетним американцам, можно констатировать общность биологии человека и братьев его меньших. Все ухищрения ученых, манипулирующих с геномами дрозофилы, круглого червячка Caenorabditis elegans и мышей, а также различными диетами, лекарствами и веществами, приводят к увеличению продолжительности жизни объектов исследований лишь на 25–40%. Но это у самок. Успехи самцов значительно скромнее. То же и со столетними американцами, 80% среди которых – женщины. Белые почему-то умирают «быстрее», чем испаноязычные и черные (39, 22 и 28,6 на 100 человек соответственно). Увеличение продолжительности жизни сопровождалось повышением числа смертей от болезни Альцгеймера – бича пожилых. Второй причиной смерти стало повышение давления.

Радует резкое снижение летальных исходов от гриппа и воспаления легких (пневмонии), что отражает успехи современных терапий. Меньше стало смертей от инсультов и сердечных заболеваний, с которыми врачи тоже научились справляться. Теперь приходится уповать на избавление от нейродегенеративных расстройств, у которых генетика намного сложнее, нежели у перечисленных выше соматических заболеваний. Как сказал поэт: «В здоровом теле здоровый дух, на самом деле одно из двух».