О клетках в нашем организме. Часть третья.

Взаимодействие клеток не просто монтажный прием, нет — это прекрасное зодчество. Ведь организм в сущности — мозаика клеточных культур, гармоничное, высокоорганизованное сообщество клеток. Порознь они ничто, груда бесформенных комочков, вместе — живое тело. За ними непрестанно следит целая система охранительных механизмов. И чуть заметила серьезное нарушение, тут же восстанавливает межтканевый распорядок, возвращает заблудившие клетки к месту «прописки».

Эта система начинает управлять ростом и передвижением тканей еще у зародыша, когда организм закладывает фундамент всех будущих построек — от сердца до мизинца. Клетки проявляют здесь необычайную активность. Поодиночке и целыми семействами они перемещаются к месту назначения, где их уже ждут другие переселенцы, и тут начинаются превращения. Груда клеток, словно повинуясь какому-то приказу, вдруг обретает форму, становится зачатком почки, глаза или самого мозга. И никакие силы не могут изменить дальнейший ход событий: зачаток вызревает в совершенный орган.

Каждый пласт зародыша будто заранее знает, куда двигаться, чтобы наверняка встретить ткань-сообщницу, готовую принять участие в закладке какой-нибудь части тела. Два почечных початка, еще ни разу не повидавшись, от рождения устремлены друг к другу. Издалека, чуть ли не через весь живой клубок зародыша, они пробиваются к месту встречи. Сошлись — и вот она будущая почка со всеми ее канальцами и клубочками. Так на паевых началах ведутся важнейшие стройки тела.

И снова прежние вопросы: кто ими руководит, откуда у каждой новорожденной ткани такая загадочная осведомленность о соседях? Как она выбирает себе достойную напарницу?

Тут мы зашли в сокровенейшую область живой механики тела, о ней стоит рассказать особо. Столько чудес бывало с лягушками в сказках, а такого не случалось, чтобы на спине вырос глаз. Зато биологи проделывали этот фокус уже не однажды. Пересадят лягушонку зачаток ока куда-нибудь пониже головы — среди мышц вырастает хрусталик, роговица… По столу прыгает не мифический, а почти настоящий циклоп, изготовленный в лаборатории.

Смещенный с насиженного места глаз, конечно, ничего не видит, детали его разбросаны, да и не хватает их, но важно, что они выросли, в пересаженном зачатке был, видимо, не только материал для постройки глаза, но и «чертеж» его деталей. Конструкция органа была тут предрешена, оставалось лишь осуществить ее, заставить глазные клетки выстроиться по заданному плану. Но в том-то и дело, что не всякой ткани дана такая власть. Нервная, мышечная да еще кожа владеют секретом постройки глаза, по соседству с ними он растет исправно, а посади зачаток рядом с желудком или костью — ничего не выйдет, конструкция так и останется в зародыше.

Зато рядом с костью отлично уживается хрящ. Между ними существует что-то вроде соглашения о взаимопомощи. Кость поддерживает рост хрящевых клеток, зато и хрящ не остается в долгу. Пересаженный в зародыш амфибии поблизости от кости, он вызвал в ней усиленное разрастание клеток. И хоть подсаженный хрящик был обезвожен и мертв, живые клетки послушно строили вокруг него новую хрящевую ткань. Как пчелы пристраивают к искусственным восковым сотам свежие ячейки, так клетки амфибии пристраивали к мертвому хрящику ткань собственного изготовления.

Выходит, задатки задатками, а каждый початок имеет свой собственный механизм запуска. Рядом с растущей тканью почти всегда движется наводящая, та, что указывает клеткам путь, помогает им вызреть и расположиться в строгом порядке. Нет между тканями напарницами контакта, не сработал пусковой механизм — не быть органу.

Когда хирург, экспериментировавший на амфибиях, сдвинул зачеток почки всего не десятую долю миллиметра в сторону, орган не вызрел, хотя до завершения оставалось совсем немного; как только зачаток вернули на место, почка тут же была достроена. У мышиного зародыша аккуратно вырезали один из почечных зачатков, другой рос, да без толку — почки так и не получилось. Но стоило оставить зародышу хоть микроскопический кусочек удаленного початка, вырастал вполне нормальный орган.

Похоже, что растущие ткани, действительно, только впритирку могут обмениваться полезными сведениями, информировать друг дружку, куда расти, что делать. Всегда ли у них такая «близорукость»?

Зачаток хряща был тоже очень требователен и разборчив. Когда его и влекли из зародыша и посадили в чашку, не стал расти на искусственной пище. Сколько ни добавляли в нее солей, витаминов, как ни подбирали температуру, ничего не помогло. Чтобы стать настоящим хрящом, початку чего-то не хватало. Начали подсаживать ему разные ткани: соединительную, мышечную, кожную — все равно не растет. Но однажды в чашку посадили ломтик спинного мозга — упрямый початок тут же пошел в рост, вызревшие хрящевые клетки прямо облепили могущественного соседа. Видимо, в нем и был скрыт какой-то секрет их роста. Нервная ткань оказалась для хряща наводящей. И даже отделенная бумажной перегородкой, она властно управляла подшефным початком, заставляла его дозревать до полной «спелости». А приказы, скорее всего, доставляло какое-то химическое вещество, молекулярный регулятор роста.

Выходит, зародышевая ткань иногда благополучно достигает зрелости без всяких контактов. Управляемая с расстояния, она не изменяет себе, становится полноценной частью тела.

Растущие ткани подвластны многим влияниям, но не так уж они беспомощны, их клетки порой находят место назначения без посторонних наводчиков, вообще без всяких указателей. Пигментные, окрашивающие, например, впервые появляются в нервной ткани зародыша, но потом, быстро порвав с ней, рассеиваются в коже. И никакие ухищрения экспериментаторов не могут сбить их с пути. Клетки движутся всегда одной, словно накатанной дорогой.

Биологи пытались запутать их, вводя прямо в кровоток цыплячьего зародыша, мол, привыкли «танцевать» от нервной ткани, пусть-ка отыщут свое место нехоженым путем. Клетки поплутали, но все-таки нашли постоянное пристанище: все до единой осели в перьях цыпленка.

Так что во взаимодействии тканей шаблона нет. Одна растет под влиянием химических веществ, выработанных соседями; другая требует тесного соприкосновения с наводящей тканью и, быть может, даже реакции сходны ее молекул на клеточных оболочках; третья терпеливо ждет пока в нее, подобно вирусу, внедрится белок, способный преобразовать облик каждой клетки… Впрочем, необязательно белок, вещество это может оказаться из породы нуклеиновых кислот, разносящих по организму много важной информации, или просто каким-нибудь ферментом, ускорителем роста подшефной ткани. А иной початок и вовсе обходится без всяких «шефов»: пришел срок — он аккуратно вызревает в орган. Как это получается — неизвестно.

Да и вообще поведение клеток, их переменчивые связи и далекие путешествия еще полны загадок, биолог проник нынче в ультрамикроскопический, даже молекулярный мир живых клеток, но ему еще неведомы законы, управляющие содружеством этих подвижных комочков плоти, он почти ничего не знает о механизмах, что скрепляют великое множество деталей в прекрасное сооружение — живое человеческое тело.

Суть жизни, ее динамика, пока скрыта. Здесь на карте науки целая Антарктида. Она ждет своих первопроходцев.

Автор: Анатолий Шварц.