Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Учитывая биологические различия между Physarum polycepha-lum и Tetrahymena pyriformis, такое высокое сходство данных, полученных в обеих системах, удивляет. Как упоминалось выше, один тип клеток делится митотически без цитокинеза, другой — имеет цитокинез, но пе делится митотически. Это наблюдение также подкрепляет вывод о том, что сдвиги pH каким-то образом связаны с синтезом ДНК, а не с цитокинезом или митозом. Интересно отметить, что, по крайней мере, у Physarum скорость продукции лактата повышается сопряженно с повышением внутриклеточного pH. Это согласуется с влиянием pH на гликолиз (см. раздел 7) и может объяснять механизм восстановления клетки после щелочной нагрузки. Нет данных, свидетельствующих о значении сдвигов pH, хотя на этот счет имеется много предположений.
11.5. ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ pH ОПУХОЛЕЙ IN SITU
Имеется много согласующихся данных, свидетельствующих о том^ что значение экстраклеточного pH опухолей in situ несколько ниже значения pH окружающих нормальных тканей (Kahler, Robertson, 1943; Naesland, 1955; Eden et al., 1955). Вместе с тем установлено, что значение внутриклеточного pH клеток опухолей in situ близко к значениям,— или, в крайнем случае, несколько выше,— pH клеток окружающих тканей (Poole et al., 1972; Schloerb et al., 1965; Poole, 1967). Интересны результаты, показывающие, что pH опухолей, если
328
исследуемая ткань не васкуляризирована, более кислое (Meyer et al., 1948) и бессосудистые опухоли находятся в латентном состоянии (Folk-man, 1974). Как обнаружено при использовании перфузируемого сердца, васкуляризация позволяет клеткам поддерживать более щелочное внутриклеточное pH, по-видимому, вследствие того, что облегчается диффузия метаболически продуцируемых кислот из системы (Rovetto et al.,1975; Neely et al., 1975; Steenbergen et al.,1977). Kitagawa и Kuroiwa (1976) исследовали pH клеток печени in vivo при канцерогенезе, индуцированном азосоединениями. Они сообщили, что внутри- и внеклеточное pH печени крыс, которым скармливался 3'-метил-4-диметиламиноазобензол (З'-Ме-ДАБ), значительно снижалось по сравнению с печенью крыс, которым скармливали 2-Ме-ДАБ — неканцерогенный азокраситель. В этой работе не отмечалась корреляция между низким pHi и содержанием тканевого лактата. После вскармливания животных З'-Ме-ДАБ в течение 15 нед. pHi повышалось до значений, более щелочных, чем в контроле, что сопровождалось необратимым формированием опухоли. В этой работе было сделано интересное наблюдение, что pH* клеток опухолевых узлов никогда не отличалось от рН( гепатоцитов в той же нечени.
Результаты исследований pH клеток опухолей in situ хорошо совпадают с данными, полученными in vitro. Асцитные клетки Эрлиха способны поддерживать более щелочное внутриклеточное pH при широком диапазоне экстраклеточного pH, чем нормальные клетки (см. рис. 2). Способность поддерживать щелочное внутриклеточное pH уменьшается при добавлении извне лактата, что аналогично ситуации, имеющей место в неваскуляризированной ткани. В повышенной интенсивности гликолиза клеток опухолей in situ может играть роль более щелочное внутриклеточное pH (Warburg, 1926). Повышенная интенсивность гликолиза — предполагаемая причина наблюдаю щегося кислого экстраклеточного pH в опухолях. Наблюдение, что опухолевые клетки имеют более щелочное экстраклеточное pH, может быть важным в связи с имеющимися данными о щелочных значениях оптимума внутриклеточного pH для метаболизма некоторых систем (Minakami, 1975; Belt et al., 1979) и их роста (Gillies, Deamer, 1979, 1980).
Каким образом опухолевые клетки способны поддерживать оптимальные для роста значения pH, если принять во внимание их интенсивный метаболизм и кислое pH окружающей среды? Нормальным последствием повышенного обмена в нормальных и трансформированных клетках и повышенного содержания лактата или С02 в среде является внутриклеточное подкисление. Кислое pHi подавляет гликолиз, синтез белков и рост. Таким образом, по-видимому, клетки опухолей in situ имеют некоторый механизм, с помощью которого они избегают метаболическое внутриклеточное подкисление и который, вероятно, связан с васкуляризацией. Возможно, что системы, регулирующие pH в опухолевых клетках, способны более эффективно выводить протонные эквиваленты, хотя это предположение еще нуждается в проверке.
329
11.6. гликолиз
11*6.1. Обратный пастеровский эффект
Различия интенсивности гликолиза в нормальных и опухолевых клетках было давно показано Warburg (1926) и сейчас остается одним из наиболее выдающихся свойств опухолевой клетки. В обзоре, написанном в конце его карьеры, Warburg (1956) предложил рассмотреть идею о том, что этиология канцерогенеза включает вначале необратимое повреждение дыхательной функции клетки, которая затем погибает или адаптируется путем повышения способности к анаэробному обмену. Данные, полученные позднее, не смогли подкрепить гипотезу Warburg (Wenner, 1975). Однако не вызывает сомнения, что в трансформированных клетках in vivo и in vitro обмен сахаров более интенсивен, чем в их нормальных аналогах (Demetrakopoulos et al., 1978).
