Силы, связывающие клетки между собой - рак: эксперименты и гипотезы
Шопенгауэр описал, как «однажды морозным зимним днем семейка ежей собралась вместе, стремясь согреться за счет тепла соседа. Но иголки соседей ежи почувствовали раньше, чем их тепло, и компания распалась. Когда же в поисках тепла они порой вновь собирались вместе, то всякий раз чувствовали иглы соседей. И тогда из двух зол они выбрали меньшее — предпочли держаться друг от друга на разумном расстоянии». Итак, силы сцепления и силы отталкивания определили дистанцию между ежами. Силы сцепления и отталкивания должны быть сбалансированы и в отношениях между клетками.
Отталкивание в первую очередь обусловливают на поверхности клетки одноименные заряды. Избыточный отрицательный заряд одной клетки вызывает отталкивание другой клетки, если она также заряжена отрицательно (закон Кулона).
Силы сцепления состоят из нескольких компонентов: помимо дополнительных поверхностных структур, решающую роль играют ионы кальция. Эти двухвалентные ионы связывают отдельные клетки в гигантские комплексы. Кальций можно отмыть из среды, заполняющей пространство между клетками, соединениями типа этилендиамин- тетраацетата (ЭДТА). ЭДТА обладает большим сродством к ионам кальция, чем отрицательные структуры на поверхности клетки, в результате образуется комплексное соединение («хелат») кальция и ЭДТА. Так, зародыши земноводных могут быть разбиты на клетки за счет обработки ЭДТА. Разделение таких эмбриональных клеток обратимо- после добавления кальция клетки собираются вновь и даже продолжают прерванное эмбриональное развитие.
Правда, обычно клетки связаны не просто кальциевыми мостиками. Нормальные взрослые клетки выделяют в межклеточное пространство вещества, которые способствуют их слипанию. Слипшиеся (агглютинированные) клетки, естественно, нельзя разделить, прибегая к помощи хелатирующих агентов. Необходимы более сильные агенты, способные растворить белоксодержащие промежуточные вещества. Обычно в таких случаях пользуются трипсином. При использовании 0,4%-ного раствора трипсина при 37°С можно разделить маленькие кусочки ткани на отдельные клетки. Сегодня трипсинизация стала одним из важнейших методов культивирования тканей. Но этот метод требует очень тонкого обращения: если кусочки ткани долго подвергать трипсинизации, возможны достаточно серьезные повреждения клеток.
Подводя итоги сказанному, можно заключить словами Амброуза: «В формировании межклеточной адгезии силы отталкивания Кулона, по-видимому, слабее сил сцепления — кальциевых мостиков. Стабилизация контактов осуществляется за счет белковой секреции клеток в межклеточное пространство».
Клеточные контакты специфичны
Клетки весьма разборчивы. Не между всеми клетками возникают сильные связи: клетки должны подходить друг к другу. Первые указания на специфическое связывание клеток были получены во время экспериментов на губках. Губки способны к диссоциации на отдельные клетки и к воссоединению. При диссоциации губок различных штаммов и при смешении клеток наблюдалось воссоединение клеток в целые комплексы в соответствии с их принадлежностью к определенному штамму- губки из смешанных клеток не образовывались.
Даже клетки млекопитающих избегают контактов с инородными клетками: если, например, ткань крысы поместить в культуру органа мыши, то ткань крысы обособляется от ткани мыши.
И наконец, Москоне удалось доказать, что клетки отдельных органов способны «узнавать» друг друга. Будучи смешанными, клетки почки и печени «узнавали» друг друга и образовывали отдельные комплексы, микроскопическая структура которых напоминала исходные интактные органы (фиг. 23).
ЭКСПЕРИМЕНТ МОСКОНЫ
Фиг. 23.
