Биофизика познает рак - Акоев И.Г.
Скачать (прямая ссылка):
цикла бластных клеток красного и особенно белого ряда костного мозга
экспериментально доказана. Для ряда пролиферирующих клеток других тканей
также имеются доказательства или это можно предполагать по аналогии.
Имеются общие закономерности для всех клеточных популяций, реагирующих на
внешние сигналы и повреждения изменением продолжительности клеточного
цикла. Продолжительность собственно митоза, т. е. самого процесса деления
клеток, практически не изменяется. Изменяется продолжительность
интерфазы, т. е. периодов G" S и G2.
Наибольшее значение имеет продолжительность периода G4. На этой стадии
идут массовый рибосомалыгын синтез белка, основной рост массы клетки,
накопление структурно-мембранных компонентов клетки, дсе подгон
120
товительные мероприятия, необходимые для последующего удвоения молекулы
ДНК. Наиболее значительные изменения в своей продолжительности имеет
период Gt.
Продоляштельность периодов G)t S и G2 при различных повреждениях клеток и
в ответ на сигналы тревоги и необходимости подготовки к репарации
предстоящих повреждений (при стрессовых ситуациях, при введении в
организм радпопрофилактических средств и т. п.) увеличивается за счет
блоковых задержек. При этом длительность блоковых задержек
пропорциональна глубине повреждения клеток. Чем сильнее повреждение, тем
больше времени необходимо на их репарацию, которая должна завершиться до
перехода клетки в следующую стадию своего развития. Играет роль и
изменение скорости репарации повреждений.
Следует сказать, что имеются общие закономерности для гомойотермных
организмов, определяющие эффективность восстановления, т. е. полноту
устранения возникших спонтанных и индуцированных внешним воздействием
повреждений. Под повреждениями здесь понимается вся совокупность
возможных разнообразных повреждений, ошибок обмена и синтеза. Эти
закономерности представлены на рис. 10. Эффективность работы
восстановительных механизмов сложных биологических систем зависит в
основном от двух факторов: скорости восстановительных процессов и
продолжительности времени, в течение которого могут эффективно
осуществляться восстановительные процессы.
Детально изучались возможные границы изменения этих факторов у
млекопитающих. Здесь только укажем, что в условиях гомойотермного
организма млекопитающих из двух указанных факторов, определяющих
эффективность и полноту восстановления, в организме более оперативно и в
течение более длительных периодов используется фактор времени. Так,
блоковые задержки на стадиях клеточного цикла могут наступать немедленно
вслед за повреждающим воздействием. В то же время клетки могут в
определенных условиях уходить в период покоя Go практически на
неограниченное время.
Установлено, что в активно пролиферирующих реальных популяциях организма
по мере усиления повреждения увеличивается продолжительность блоковой
задержки. Однако она происходит лишь до определенного предела. Пока не
достигнут предел продолжительности блоковой задержки, клетки, облученные
в этой стадии, не
121
Рис. 10. Факторы, определяющие эффективность и полноту восстановления
спонтанных н индуцированных внешним воздействием повреждений
Рис. 11. Схема четвертого порочного потенциально патогенетического круга
Ведущие процессы: дальнейшая интенсификация эритропоэза и ухудшение
качества эритроцитов
имеют гибели ни интерфазного, ни митотического типа (в первом и
последующих митозах). При отсутствии у клеток возможностей к дальнейшему
увеличению продолжительности блоковой задержки в связи с усилением их
повреждения (увеличение дозы облучения) опи начинают гибнуть до митоза
или во время последующих митозов.
Следовательно, недостаток времени для осуществления восстановления клетки
на данной стадии клеточного цикла от индуцированных повреждений
заставляет клет-
122,
ку переходить в следующую стадию с сохранением части повреждения.
Остаточные повреждения часто не мешают проходить даже очередной митоз, но
они могут кумулироваться до уровня, несовместимого с жизнью клетки, и она
погибает через один или несколько митозов.
При значительном усилении пролиферативной активности не всегда адекватный
ответ ткани достигается только за счет вовлечения в делящийся пул клеток
из покоящегося резерва. Происходит и сокращение продолжительности
генеративного цикла клеток, в основном за счет периода Gf. При этом
повышается чувствительность клеток к повреждающим воздействиям, например
к радиации. Увеличивается и вероятность неполного восстановления
спонтанных и индуцированных повреждений из-за недостатка времени на их
репарацию. Клетки могут переходить из стадии в стадию и вступать в митоз
с остаточными повреждениями, способными к кумуляции.
В этом мы видим одну из главных причин появления морфологических
изменений (включений), совместимых с жизнью клетки и не имеющих
определенного функционального значения. Вторая принципиально возможная
причина появления таких изменений может заключаться в отставании
