Деление до бессмертия
Специалисты из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана
(Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen) отыскали на клетках иммунной
системы - В-лимфоцитах - <рецептор бессмертия>. Его стимуляция позволила
клетке без потерь пройти через 370 циклов деления. Полное время наблюдений
за делящейся клеткой на момент публикации работы составило 1650 дней!
В основе всего развития, роста и обновления организма лежит способность
клеток нашего тела к равноценному делению надвое - митозу. В определённый
момент хромосомы удваиваются, копируя генетическую информацию в свои
дубликаты, клетку перетягивают своего рода жгутики, растаскивающие два
набора хромосом в разные стороны, и в определённый момент две половинки
разъединяются, превращаясь в отдельные биологические единицы.
Однако в ходе копирования информации неизбежно происходят ошибки, приводящие
к нарушению работы клеток и, например, появлению опухолей. Несмотря на
то,
что перед каждым делением геном клетки проходит тщательную проверку
противоопухолевыми белками, мутации постепенно накапливаются, и их
количество после 40-50 делений ставит под угрозу нормальное функционирование
клеток-потомков.
Для борьбы с этим явлением природа придумала простую, но универсальную
систему защиты. Это ограничение общего числа делений клетки, называемое
барьером, или пределом Хейфлика.
Предел Хейфлика
Система реализована очень просто: на конце каждой хромосомы есть короткий
участок из многократно повторяющихся нуклеотидов, который называют
теломерой. Никакой информации о белках данная последовательность не несёт,
но из-за особенностей процесса удвоения ДНК после каждого деления теломера
укорачивается на несколько нуклеотидов. После нескольких десятков делений
от
теломеры практически ничего не остается, и дальнейшее деление клетки
становится невозможным.
Максимальное количество делений и называют пределом Хейфлика. Его значение
зависит от конкретного организма, а также от специализации клетки. Для
большинства клеток человеческого организма волшебным числом является 52.
Теломераза
Существует и способ <обмануть> барьер Хейфлика, сделав клетку <бессмертной>.
В половых и некоторых стволовых клетках присутствует особый фермент -
теломераза, достраивающий укоротившуюся при делении цепочку ДНК. Если бы
не
теломераза, мы бы не смогли прожить и года, так как некоторые клетки
организма делятся так часто, что 50 циклов деления занимают всего несколько
месяцев. К счастью, на стволовые клетки, благодаря теломеразе, предел
Хейфлика не распространяется.
Искусственное введение этого фермента в разные клетки ранее позволило учёным
создать <бессмертные> теломеризованные клеточные линии. Однако обессмертить
клетку без вмешательства в её геном до сих пор не удавалось.
Рецепотр бессмертия
Специалисты из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана отыскали на
клетках иммунной системы - В-лимфоцитах - <рецептор бессмертия>.
Его стимуляция позволила клетке без потерь пройти через 370 циклов деления.
Полное время наблюдений за делящейся клеткой на момент публикации работы
составило 1650 дней!
В нашем организме В-лимфоциты выполняют две функции. Во-первых, они
поглощают чужеродные белки и выставляют их на своей поверхности, чтобы
другие клетки системы не забывали, с кем надо бороться; такие B-лимфоциты
называют клетками памяти. Во-вторых, В-лимфоциты могут превращаться в
плазматические клетки и, собственно, производить антитела к тому или иному
антигену.
Работать в одиночку в иммунной системе B-лимфоциты не могут. Для выполнения
своих функций они взаимодействуют с остальными клетками с помощью
многочисленных рецепторов, расположенных на поверхности. Одним из таких
рецепторов является CD40, необходимый для активации клеток при контакте
T- и
B-лимфоцитов. Именно при воздействии на этот рецептор B-лимфоциты
превращаются либо в клетку памяти, либо в плазматическую клетку. При таких
превращениях работа клетки существенно меняется, что требует соответствующей
перестройки генома.
Именно CD40 помог <обессмертить> клетку. Учёные сымитировали взаимодействие
B- и T-лимфоцитов, воздействуя на этот рецептор. B-лимфоцит, который такое
воздействие обычно чувствует перед перерождением в клетку другого типа,
ответил повышением активности теломеразы. А этот фермент уже не только
восстановил <укоротившиеся> ДНК, но даже создал небольшой запас <на
будущее>.
Кстати говоря, клетки большинства из нас и так <бессмертны>.
Вирус Эпштейна-Барр (ВЭС)
ВЭС относится к семейству герпесвирусов - гамма-герпесвирус, вирус герпеса
человека 4 типа. Первичная инфекция, вызванная вирусом Эпштейна-Барр, может
отмечаться в детском, подростковом возрасте.
Дело в том, что ещё в детстве большинство из нас оказываются заражены
вирусом Эпштейна-Барр. Он также способен запустить работу теломеразы,
позволяя клетке перешагнуть через барьер Хейфлика. Но такая <бессмертность>
не считается, ведь, во-первых, вирус встраивается не во все клетки нашего
тела, а во-вторых, даже в них он активирует теломеразу не в 100% случаев;
кроме того, здесь, без всяких сомнений, имеет место вмешательство в геном.
Обычно заражение протекает без каких-либо внешних проявлений, и среди
взрослого населения планеты заражённых около 95%. По словам исследователей,
самым сложным в работе было как раз найти доноров, не заражённых этим
вирусом.
Сейчас работы по изучению теломеразы непрерывно ведутся в двух областях
медицины - геронтологии и онкологии.
В первом случае усилия исследователей направлены на стимуляцию работы
фермента, дабы продлить способность организма к регенерации.
Во втором учёные, напротив, пытаются добиться остановки процесса деления
бесконтрольно размножающихся раковых клеток. Пока добиться значимых успехов
на этом направлении не удалось: все предложенные за тридцать лет
исследований методы лечения опухолей воздействием на работу теломеразы
оказывались малоэффективными.
Полностью статья (на англ.) - Conditional Immortalization of Human B Cells
by CD40 Ligation
Адрес сайта дискуссионного листа "Бессмертие: Новый взгляд" -
http://dobrolub.ananda.ws - Присылайте свои материалы!
