Мир гормонов
Усилиями многих ученых доказано, что гормональная система является высокодейственной структурой: уже незначительная концентрация химических веществ может содействовать
появлению новообразований в гормональных железах, таких, например, как гипофиз, яичники или семенники.
Для развития организма очень важны половые гормоны. Эстрогены ответственны прежде всего за развитие женских половых признаков, андрогены — мужских. Как мы уже упоминали, именно эти гормоны находятся в поле пристального внимания ученых-онкологов при разработке гормональной терапии рака.
На местах воздействия молекулы гормонов распознаются рецепторами. Эти структуры не строго специфичны: они удерживают и молекулы со схожим строением. Это означает, что негормональные вещества тоже могут обладать гормональным действием.
Эта взаимосвязь была установлена совсем недавно, и только тогда стала ясной потенциальная опасность вторжения в столь тонко налаженную гормональную структуру.
В мире животных уже доказаны некоторые такие взаимосвязи.
Негормональные вещества тоже могут обладать гормональным действием.
Эстрогены, например, задерживают развитие полового члена аллигаторов, они наделяют самок морских улиток мужскими половыми признаками и превращают белых медведей в гермафродитов.
Встречаются ли у людей подобные эффекты, точно не установлено. По понятным соображениям, подобные эксперименты невозможны. Правда, достаточно точно известно, что гормональные рецепторы во всем животном мире имеют одинаковое строение.
И предполагается, что это также оказывает некоторое влияние на людей. Например, в Англии частота заболеваний раком простаты у молодых людей в период с 1979 по 1991 год выросла на 55 %. Шотландцы, рожденные в 1950 году, производят на 24 % больше спермы, чем их дети, моложе их на 20 лет.
Во многих индустриально развитых странах процент рождаемости младенцев женского пола увеличивается. Не исключается, что ежегодное увеличение частоты заболеваний раком молочной железы на \% в США связано с этими веществами.
Неизвестно, какое количество из общего числа 80 000 промышленных химикалиев могут действовать как гормоны и, что особенно тревожно, неясно, какие из них «безопасны».
Известный обозреватель Мартин Куглер пишет, что изучено влияние только 4000 из них.
Чтобы серьезно оценить потенциальную опасность, разработана многоступенчатая система. В первой фазе исключаются вещества, которые не могут действовать как гормоны, то есть такие, молекулярный вес которых превышает 1 000, ибо они не в состоянии преодолеть клеточные барьеры. Оставшиеся химикаты должны быть подвергнуты сканированию, чтобы определить, могут ли они соединяться с гормональными рецепторами и какое влияние они оказывают на клеточные культуры, грызунов или на метаморфические превращения у лягушек.
Вещества, которые предположительно могут обладать подобным действием, исследуются более подробно. При этом все большее распространение получают эксперименты, проведенные со многими поколениями млекопитающих, рыб и птиц. Такие долговременные программы стоят огромных денег — суммы исчисляются в миллионах евро в пересчете на каждое химическое вещество.
Однако и их недостаточно. Накапливается все больше предположений и данных о том, что смеси гормоноподобных веществ действуют совсем иначе, чем чистые химикалии, а в окружающей нас природе мы имеем дело именно с такими соединениями.
Например, при проверке эпидемиологических концепций, связанных с изменением популяций рыб, ученые натолкнулись на дополнительную проблему. Вещества, ответственные за гормональные эффекты, содержатся в морской воде в минимальных количествах, и наличие их можно было определить лишь способами, граничащими с возможностями существующих аналитических методов.
Вследствие огромной дороговизны таких экспериментов и их методологических трудностей понятно, что такие проекты по обе стороны Атлантики наталкиваются на неприступную стену. И если в США еще только разрабатывают аналитическую методику проведения испытаний, причем там уже обработано до 150 веществ, то в Европейском Союзе дело продвигается лишь в направлении установления целесообразности изучения той или иной субстанции, в зависимости от ее потенциальной опасности, а таковой считается лишь ядовитость или возгораемость вещества.
Итак, мы видим, что как иммунная, так и гормональная системы функционируют только на основании передачи определенных сигналов, которые несут в себе различную информацию. Ее распознавание и обработка обеспечивает нормальную жизнедеятельность нашего организма посредством синапсов или рецепторов, являющихся своеобразными мостиками или приемниками для информационных потоков, проходящих между нервными окончаниями или совокупностями рецепторов в виде трансмиттеров или других ее носителей.
Глубины клеточных структур
Интересен и сам процесс приема и адаптирования этих микрочастиц, находящихся по своим размерам, как мы уже указывали, на уровне, граничащем с возможностью их опознавания и определения внутри клеток или других им подобных структур. Это стало возможным благодаря применению новых методов модернизации старых световых микроскопов, о чем было сообщено в журнале «Science» (294, с. 1929).
Дело в том, что старые световые микроскопы в последнее время празднуют свое возвращение в микробиологические лаборатории. Они позволяют реализовать устремления ученых проникнуть глубоко в мир наших органов и клеток, однако детализованный анализ клеточных структур не может быть достигнут посредством этих приборов из-за их слабой разрешающей способности, поскольку длина волны видимого луча ограничивает воспроизводимую точность на уровне 0,2 мкм.
Эту границу легко преодолевает электронный микроскоп. Если образцы облучить вместо света электронами, то точность воспроизводства увеличивается в 1 000 раз — до 0,2 нм. Это позволяет оценить внутренние структуры клеток, вирусов, микробов и даже отдельных протеинов.
Электронная микроскопия имеет один существенный недостаток: пробы или образцы должны подвергаться анализу только в условиях вакуума, для чего их необходимо абсолютно обезвоживать. Таким образом, в противовес световой микроскопии, на электронных микроскопах исключается проведение исследований живых организмов. Чтобы этого избежать, световые микроскопы были усовершенствованы применением лазера как источника света, что вместе с применением флюоресцирующих добавок и последующих дигитальных обработок цветных изображений посредством компьютерной техники дает очень высокую степень воспроизводства рассматриваемых объектов.
Так, например, ученые из Мюнхена сумели показать, как происходит процесс внедрения отдельных вирусных частиц в живую клетку, сделав видимым их путь. Об этом впервые сообщалось на страницах американской прессы. Объектами наблюдений были избраны маркированные флюоресцирующими красящими веществами AAV-вирусы. Путешествия более чем 1 000 вирусных частичек были дигитально запечатлены и проанализированы. Исследуемые вирусы не вели себя агрессивно, совсем наоборот, они были очень дружественно настроены.
Прежде чем проникнуть внутрь клетки, вирусы позволяют себе «в духе хороших манер» известить о своем приходе посредством четырехкратного постукивания. Этот «стук» длится примерно 62 мс, тем самым общий процесс оповещения вместе с интервалами длится около 3,2 с.
Биологический смысл «оповещения» еще не совсем ясен: возможно, вирусы все это время ищут на поверхности клетки соответствующий удобный рецептор, который, обеспечивая прочный контакт между поверхностью клетки и вирусом, может направить его в глубь клетки. Только 13 % прибывших и оповестивших о себе вирусов в действительности проникают в глубины клеточной конструкции. Они окружаются поодиночке клеточной мембраной и увлекаются вовнутрь клетки, где освобождаются от мембранной оболочки и следуют далее уже самостоятельно.
Ученые неоднократно наблюдали случаи, когда вирусы использовали движущиеся протеины, чтобы как можно скорее достигнуть своей цели — клеточного ядра. Если раньше считалось, что вирусам необходимы два часа для того, чтобы из внешнего окружения проникнуть в ядро клетки, то мюнхенские результаты показали, что половина из них проходит этот путь за I 5 мин. Интересно, что вирусы достаточно быстро передвигались и внутри клеточного ядра, где проложены самые настоящие «шоссейные дороги», причем их число варьировалось в пересчете на клеточное ядро от одного до пяти.
Эти быстрые пути передвижения — односторонние, причем через каждый такой канал следуют один за другим до пяти различных частичек-вирусов. Возможно, эти каналы также ускоряют доставку вирусной наследственной массы в клетку ядра. И именно тогда в полной мере начинается обман гостеприимного хозяина миролюбивым на вид пришельцем, когда, внедрившись в ядро, «гости» начинают из своих наследственных резервов воспроизводить себе подобных.
Как мы видим, наличие современной аппаратуры, развитие ее технических возможностей позволят определить не только статику явлений, но и разглядеть динамику процессов во всем своем многообразии, начиная от момента появления первых изменений до конечных новообразований. Причем применение кино— и фотосъемки дает нам возможность репродуцирования различных явлений для детального анализа и сбора статистически объединяющих данных.
Однако обнаружение, восприятие и воспроизводство процессов на клеточном уровне с помощью современных средств, например на простейших малоклеточных организмах, может привести к вопросу — как далеко «назад» надо проследить начало какого— либо биологического явления.
Многие биологические, а теперь, как уже известно, не только биологические, но и биохимические, термодинамические, бионейрологические и многие другие процессы еще неопознаны, но желают быть разгаданными самим этим симбиозом и многообразием, синтезированным в понятии человек.
А ученым остается лишь открывать все новые и новые факторы, связанные с возникновением БА, и устанавливать зависимость между ними.
Конечно, ученым многое удается, и они постоянно стремятся достичь большего, ибо после очередного успеха приходит новое видение перспективы, создаются предпосылки для новых открытий. Мы много знаем, но многого и не знаем. При всей видимой простоте процесса образования амилоида Альцгеймера трудно однозначно определить причины, которые являются ключевыми в возникновении этих отложений, даже при многочисленных попытках ученых, посредством упрощенных интерпретаций и допущений, создать общепонятную картину этого процесса не только для обывателя, но и для специалистов. Как мы уже говорили, ученые узких специализаций решают конкретные задачи, которые затем совмещаются, синтезируются и приводят нас к очередным заключениям, степень однозначности и важность которых еще необходимо установить.
Успехи, основанные на отдельных открытиях, несмотря на все старания и эмоциональные потрясения к значительным результатам не привели. Они показали, что однозначную причину возникновения БА установить сложно и в настоящее время еще невозможно, а многофакторность модели, на пути к разработке которой находятся ученые, еще далека от своего завершения. И как следствие, научные поисковые работы не обещают появления новых медикаментов в довольно длительной перспективе, а ученым разных направлений остается лишь открывать все новые и новые факторы, связанные с возникновением БА, и устанавливать зависимость между ними.
