5 Октября 2020
Рубрика «Отвечаем на вопрос» ПОЧЕМУ МЫ РАСТЁМ?
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
В самом начале развития любой ребёнок состоит из одной единственной клетки. Даже когда она начинает делиться на две, а потом каждая из них ещё на две – получившиеся клетки по–прежнему совсем одинаковые. Если вдруг между ними оборвётся связь, из каждой может развиться вполне нормальный организм (именно так получаются близнецы). Эти клетки называются тотипотентными (то есть на всё способными). Потомки этих клеток могут развиться в нервы, и в клетки крови, и в мышцы, и в кожу, и ещё в двести разных типов клеток. Ели смотреть на схему развития, которую рисуют в книгах, то от тотипотентной клетки, как веточки от ствола дерева, расходятся стрелки к разным типам клеток. Поэтому учёные называют подобные клетки-предки «стволовыми».
Итак, клетки нашего зародыша (по-научному эмбриона) делятся, но пока остаются одинаковыми. Все они выделяют два особенных сигнальных вещества. Одно из них даёт соседям сигнал: «Всем, кто принял, готовиться к превращению во внутренний слой клеток!» (из которого потом произойдут лёгкие, желудок и прочие внутренние органы). Пока клеток не очень много, сигнал первого вещества блокируется вторым. Но как только размер зародыша превысит 20 микрон, блокатора где-то перестаёт хватать – и вот уже часть клеток теряет свои «сверхспособности», приобретая новые свойства – потом из них разовьётся ось тела, позвоночный столб. Эти клетки выделяют новые сигнальные вещества, их воспринимают соседние клетки – и тоже начинают изменяться в другую сторону. Так с одной стороны от будущего позвоночника появляется нервная трубка, будущий мозг, а с другой стороны – другая трубка, кишечная. Учёные знают, что на этом этапе закладывается несимметричность тела (например, сердце у большинства людей находится слева), но пока не поняли, за счёт чего это происходит.
ГОРМОНЫ
А у нас, уже родившихся, есть такие сигнальные вещества, которые направляют клетки, указывая какими им стать и что делать? Да, они называются гормоны, у детей, например, выделяется гормон роста. Получив его химический сигнал, клетки костной ткани и мышц начинают делиться. Этот же гормон не даёт зонам роста закрыться, окостенеть. Иногда гормона роста выделяется очень много. Тогда подстёгнутые им клетки выращивают кости и мышцы очень длинными, человек вырастает в гиганта. К сожалению, длинные – не обязательно прочные и сильные.
Самый высокий человек в мире, Султан Козен из Турции, вынужден при ходьбе опираться на палки, чтобы не повредить коленные суставы.
А ЧТО ЖЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?
Учёные–медики давно хотели открыть способ восстановить клетки роста крови, которые иногда, при отравлении, облучении или болезни, переставали делиться. Оказалось, что стволовые клетки чувствительны к электрическому сигналу. Если особым образом активировать стволовые клетки в области только что потерянного пальца, они становятся активными и могут регенерировать (отрасти заново) всю потерю. Сейчас ищут нужные электрические сигналы для млекопитающих и человека. Вы же знаете учёных: их любознательности нет предела. Они решили посмотреть, что будет, если стимулировать стволовые клетки разными сигналами. Оказалось, что такая клетка может активировать гены, ни разу не активированные в обычном состоянии. Например, клетка животного начинает усваивать из воздуха метан, словно какая-нибудь бактерия. Или приобретает устойчивость к тяжёлым металлам. У подопытных лягушек вырастают не просто новые конечности, а конечности с новыми свойствами. Насколько далеко простираются такие изменения? Можно ли будет человеку приобретать инфракрасное зрение или, например, крылья? Это остаётся пока неясным.