У клеток нашего тела есть масса способов умереть. Речь тут идет не о гибели в результате механического повреждения или, когда тебя изнутри просто съели бактерии, а программируемом суициде.
Программы распланированного самоубийства важны для всего организма в целом: во-первых, в некоторых клетках по мере развития просто отпадает нужда и они уходят со сцены, некоторые просто стареют и должны уступить дорогу более молодым. Бывает, что клетка получает много генетических повреждений, и чтобы мутантная клетка не причинила вреда другим клеткам вокруг нее, она должна своевременно умереть. Чаще всего мы здесь слышим про апоптоз – программу клеточного самоубийства, которая запускается как раз в случае сильных повреждений в ДНК.
Одна клетка поглощает другую; слева – поглощенная клетка в специальном пузырьке-вакуоли внутри другой клетки.
Но апоптоз, повторим, лишь одна из таких программ. Около десяти лет назад их список пополнился феноменом, который назвали энтоз. Это, грубо говоря, клеточный каннибализм, когда одна клетка поглощает другую, однако с одной важной особенностью – это каннибализм по обоюдному согласию. От более привычной ситуации, когда одна клетка поедает другую, энтоз отличается целым рядом молекулярно-клеточных признаков; перечислять мы их не будем, скажем лишь, что при энтозе одна клетка в буквальном смысле вползает в другую.
Принимающая клетка, со своей стороны, окружает «гостя» собственной мембраной, так что в итоге поглощенная клетка оказывается в пузырьке – так называемой энтотической вакуоли. Затем события могут развиваться по-разному. Иногда «гость», посидев какое-то время внутри, беспрепятственно уходит. Но чаще к нему в вакуоль приходят другие мембранные пузырьки – лизосомы, содержащие пищеварительные ферменты. При этом в самой поглощенной клетке тоже активируются разные процессы, направленные на ее разрушение.
Особый интерес к энтозу связан с тем, что он, по-видимому, играет большую роль в развитии злокачественных опухолей, хотя роль его тут пока что представляется двойственной. Известно, что опухолевые клетки склонны к энтозу как здоровых клеток, так и собственных злокачественных «коллег». И с одной стороны, есть данные, что из-за энтоза раковые опухоли растут медленнее и реже формируют метастазы. С другой стороны, из-за энтоза в раковых клетках возникают новые мутации, которые способствуют развитию опухоли; кроме того, получая питательные вещества от съеденных клеток, раковые клетки лучше растут и делятся.
В то же время в самом энтозе еще много неясного, поэтому столь важными кажутся результаты, полученные исследователями из Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Экспериментируя с двумя разновидностями раковых клеток, Анастасия Гаранина, Галина Онищенко и их коллеги описали пять стадий энтоза. Если опустить некоторые подробности, то все выглядит следующим образом: после того, как одна клетка вошла в другую, «внутренняя» клетка какое-то время остается почти такого же размера, как обычно, приобретает округлую форму, и ее мембрана находится в тесном контакте с мембранной стенкой вакуоли.
Затем начинается вторая стадия: «внутренняя» клетка съеживается, и на ее мембране появляются внешние выросты. На следующей стадии клетка продолжает съеживаться и утрачивает правильную форму, в ней появляются многочисленные мембранные пузырьки; также правильную форму утрачивает ядро, в котором проявляется плотно упакованная ДНК.
На четвертой стадии все это продолжается еще быстрее, происходят некоторые дополнительные изменения в строении клетки и ее ядра, и, наконец, на пятой стадии поглощенная клетка на клетку уже мало похожа – она целиком заполнена мембранными пузырьками, а вся ДНК пребывает в нерабочем состоянии, очень плотно связанная со специальными белками.
По мере энтоза в поглощенной клетке постепенно исчезают многие органеллы (кроме многочисленных пузырьков-вакуолей, о которых было сказано выше), однако, как говорится в статье в Scientific Reports, для того чтобы каннибализм по обоюдному согласию состоялся, нужны некоторые важные внутриклеточные структуры. Так, если у клеток разрушали аппарат Гольджи (в котором происходит модификация белков и их подготовка к выходу из клетки) и если разрушали цитоскелет, то клетка не могла влезть в другую, хотя более поздним стадиям энтоза исчезновение вышеупомянутых структур не мешало.
Кроме того, авторам работы удалось впервые показать, что к энтозу способны не только те клетки, что свободно плавают в питательной среде, но и те, которые прикреплены к субстрату и растут тесной колонией. Это особенно важно, если вспомнить, что опухолевые клетки как раз такими тесными колониями и растут. Чем больше мы будем знать о стадиях энтоза (которых до сегодняшнего дня никто не видел), тем лучше поймем, как им управлять, и, возможно, с помощью такого каннибализма мы сможем уничтожать раковые клетки, устойчивые к лекарствам и потому нечувствительные к другим программам клеточной гибели.
Источник: НАУКА И ЖИЗНЬ
